Tugas Tatapmuka ke-6 dan ke-7 diserahkan pada waktu Mid semester

Tugas Tatapmuka ke-6 dan ke-7 diserahkan pada waktu Mid semester

3.    Jelaskan mengapa suatu sikloheksana terdisubstitusi-cis-1,3 lebih stabil dari pada struktur-trans-padanan nya.

4.    Tuliskan Proyeksi Fischer untuk semua konfigurasi yang mungkin dari 2,3,4-pentanatriol. Tunjukkan pasangan-pasangan enantiomernya

Jawab :

3. Suatu gugus metil tunggal menyukai posisi ekuatorial pada suatu cincin sikloheksana. Dalam trans -1,2-dimetilsikloheksana, komformer e,e merupakan conformer yang disukai, dengan energy yang lebih rendah dari pada energy konformasi –a,a. conformer tran e,e ini berenergi lebih rendah (selisih 1,87 kkal/mol) dibandingkan dengan conformer-konformer senyawa cis yang hars a,e atau e,a. hal ini disebabkan pada conformer e,e gugus-gugus terpisah sejauh mungkin sehingga gaya tolak-menolak antar elektron ikatan menjadi kecil.

4. 

stereokimia

STEREOKIMIA

a.    Konfigurasi mutlak dan relative

Konfiurasi mutlak adalah urutan penataan keempat gugus disekitar suatu atom karbon kiral. Konfigurasi mutlak disekitar atom (jangan mencampuradukkan konfigurasi dengan konformasi, yakni bentuk-bentuk yang disebabkan rotasi mengelilingi ikatan-ikatan). Sepasang enantiomer mempunyai konfigurasi yang berlawanan. Misalnya, (+) gliseraldehida dan (-) gliseraldehida mempunyai konfigurasi yang berlawanan.

Pada akhir abad 19 diputuskan pengandaian bahwa (+) gliseraldehida mempunyai konfigurasi mutlak dengan OH pada karbon 2 berada di kanan. Arah pemuataran bidang polarisasi cahaya oleh suatu enantiomer adalah suatu sifat fisika. Konfigurasi mutlak suatu enantioner adalah khas struktur molekulnya. Tak terdapat hubungan sederhana antara konfigurasi mutlak suatu enantiomer tertentu dan arah perputaran bidang polarisasi cahaya olehnya.arah pemutaran bidang polarisasi cahaya dapat dinyatakan oleh (+) dan (-). Diperlukan suatu system untuk menyatakan konfigurasi mutlak yaitu, penataan yang sesungguhnya dari gugus-gugus di sekeliling suatu karbon kiral. System itu ialah system (R) dan (S) atau system Chan – Ingold – Prelog. Dalam sistemm (R) dan (S), gugus-gugus diberi urutan perioritas , dengan menggunakan perangkat aturan yang sama seperti yang digunakan dalam system (E) dan (Z), hanya saja urutan perioritas ini digunakan dengan cara sedikit berbeda. Untuk memberikan konfigurasi (R) dan (S) kepada suatu karbon kiral:

1.    Urutkan keempat gugus (atom) yang terikat pada karbon kiral itu menurut urutan perioritas aturan deret Chan – Ingold – Prelog.

2.    Proyeksikan molekul itu sedemikian sehingga gugus yang berprioritas rendah berarah ke belakang.

3.    Pilih gugus dengan prioritas tertinggi dan tarik suatu anak panah bengkk ke gugus dengan prioritas tertinggi berikutnya.

4.    Jika panah ini searah dengan jarum jam, maka konfigurasi itu adalah (R). jika arah anak panah berlawanan dengan jarum jam, konfigurasi itu (S).

Dengan menggunakan sebuah model molekul, akan mudah menaruh suatu struktur dalam posisi yang benar untuk memberikan (R) atau (S) kepada sruktur itu.

System (R) atau (S) untuk senyawa dengan dua atom karbon kiral

Dalam memberikan konfigurasi (R) atau (S) kepada kedua atom karbon kiral dalam sebuah molekul, tiap atom karbon kiral diperhatikan secara bergiliran.

Jadi nama IUPAC untuk stereoisomer ini adalah (2R,3R)-2,3,4,-trihidroksibutanal.

b.    Pemisahan campuran rasemik

Seorang ahli kimia menggunakan bahan baku akiral ataupun rasemik dan memperoleh produk akiral atau rasemik. Dalam pemisahan fisis suatu campuran rasemik menjadi enantiomer-enantiomer murni disebut resolusi (resolving) campuran rasemik itu. Pemisahan natrium ammonium tartarat rasemik oleh Pasteur adalah suatu resolusi campuran tersebut. Suatu cara untuk memisahkan campuran rasemik, atau sekurangnya mengisolasi satu enantiomer murni, adalah mengolah campuran itu dengan suatu mikroorganisme, yang hanya akan mencerna salah satu dari kedua enantiomer tersebut.

Teknik umum untuk memisahkan sepasang enantiomer adalah mereaksikan mereka dengan suatu reagensia kiral sehingga diperoleh sepasang produk diastereomerik. Diastereomer-diastereomer adalah senyawa yang berlainan, dengan sifat fisika yang berlainan. Jadi, sepasang diastereomer dapat dipisahkan oleh cara fika biasa, seperti kristalisasi.

GAMBAR 8

sterokimia

Stereokimia

a.    Isometri geometri dalam alkena dan senyawa siklik

Isometri geometric yang diakibatkan oleh ketegaran dalam molekul dan hanya dijumpai dalam dua kelas senyawa : alkena dan senyawa siklik. Molekul itu bergerak, bergasing, memutar dan membengkokkan diri. Bentuk keseluruhan sebuah molekul selalu berubah berkesinambungan. Tetapi gugus-gugus yang terikat oleh ikatan rangkap tak dapat berputar dengan ikatan rangkap itu sebagai sumbu, tanpa mematahkan ikatan pi. Energy yang diperlukan untuk mematahkan ikatan pi karbon kira-kira 68 kkal/mol. Biasanya struktur suatu alkena ditulis seakan-akan atom-atom karbon sp² dan atom-atom yang terikat pada mereka terletak semuanya pada bidang kertas.

Persyaratan isometri geometri dalam alkena adalah tiap atom karbon yang terikat dalam ikatan pi mengikat dua gugus yang berlainan, misalnya H dan Cl, atau CH₃ dan Cl. Jika salah satu atom karbon berikatan rangkap itu mempunyai dua gugus CH₃, maka tak mungkin terjadi isometri geometric.

Atom-atom yang tergabung dalam suatu cincin tidak bebas berotasi mengelilingi ikat-ikatan sigma cincin itu.rotasi tersebut akan memutuskan ato-atom atau gugus yang terikat, melewati cincin itu. Dengan gaya tolak van der Waals menghalangi terjadinya gerakan ini, tetapi jika cincin terdiri dari sepuluh atom karbon atau lebih.

Pada atom- atom karbon suatu struktur lingkar (siklik) seperti sikloheksana membentuk bidang datar . bidang cincin dipandang hampir-hampir horizontal (tegak lurus pada bidang kertas). Tepi cincin yang menghadap ditebali.

b.   Konformasi dan kiralitas senyawa rantai terbuka

Pada senyawa rantai terbuka gugus-gugus yang terikat oleh ikatan sigma dapat berotasi mengelilingi ikatan tersebut. Maka, atom-atom dalam suatu molekul rantai terbuka dapat memiliki tak terhingga banyak posisi di dalam ruang relative satu terhadap yang lain. Etena adalah sebuah molekul kecil, tapi etena dapat memiliki penataan dalam ruang secara berlain-lainan, yang disebut konformasi.

Konformasi digunakan tiga jenis rumus : rumus dimensional, rumus bola dan pasak, dan proyeksi Newman. Suatu rumus bola dan pasak dan rumus dimensional ialah representasi tiga dimensi dari model molekul suatu senyawa. Proyeksi Newman adalah pandangan ujung ke ujung dari dua atom karbon saja dalam molekul itu. Ikatan yang menghubungkan kedua atom ini tersembunyi. Ketiga ikatan dari karbon depan tampak menuju ke pusat proyeksi, dan ketiga ikatan dari karbon belakang hanya tampak sebagian.

Proyeksi Newman untuk molekul dengan dua atom karbon atau lebih. Misalnya, 3-kloro-1-propanol

Kiralitas

Objek apa saja yang tidak dapat diimpitkan pada bayangan cerminnya dikatakan kiral (chiral;Yunani : cheir ; “tangan”).tangan, sarung tangan dan sepatu semuanya kiral. Piala atau kotak adalah akiral (tidak kiral), benda-benda ini dapat diimpit pada bayangan cerminnya. Asas-asas yang sama mengenai kekanankirian juga berlaku untuk molekul. Molekul yang tidak dapat diimpitkan pada bayangan cerminnya adalah kiral.

Isometri Struktur Senyawa Hidrokarbon dan Sistem Nomenklatur

Isometri Struktur Senyawa Hidrokarbon dan Sistem Nomenklatur

Sistem Nomenklatur

Banyak senyawa organic yang tak diketahui srukturnya pada pertengahan abad ke 19. Nama-nama senyawa bersifat ilustratif, yaitu enyiratkan asal-usul atau sifatnya. Misalnya nama asam barbiturate (dari situ di kenal kelompok obat barbiturate) berasal dari nama wanita Barbara. Asam karboksilat HCO₂H diperoleh dari penyulingan semut merah. Nama ini disebut nama trivial atau nama lazim. Sekarang ini direka nama-nama trivial untuk senyawa baru, terutama untuk senyawa dengan nama-nama yang bertele-tele. Berikut ini tiga contoh senyawa dengan nama trivial yang memerikan.

Pada abad ke 19 ahli kimia organic memutuskan untuk mensistematikkan tata nama organic untuk menghubungkan nama senyawa dan strukturnya. System tata nama yang telah dikembangkan disebut nama Jenewa atau system IUPAC. IUPAC adalah inisial dari Iinternasional Union of Pure and Applied Chemistry, organisasi yang bertanggung jawab meneruskan perkembangan tata nama kimia.

Isomer Struktural

            Jika senyawa-senyawa dengan rumus molekul yang sama itu memiliki urutan atom yang berlainan, maka mereka mempunyai struktur (bangun) yang berlainan dan disebut isomer struktural. Contoh sepasang isomer structural adalah dimetil eter dan etanol.

            Alkana empat-karbon (C₄H₁₀) mempunyai dua kemungkinan untuk menata atom karbon. Makin banyak atom karbonnya, makin banyak isomernya. Rumus molekul C₅H₁₂ mempunyai tiga isomer structural, C₆H₂₂ 75 isomer

Isomer pada Alkana

Alakana rantai lurus

            Dasar system IUPAC ialah nama alkana rantai-lurus. Struktur dan nama sepuluh alkana rantai-lurus yang pertama dicantumkan dalam tabel.

Banyak karbon	Struktur	nama
1	CH4	Metana
2	CH3CH3	Etana
3	CH3CH2CH3	Propana
4	CH3(CH2)2CH3	Butana
5	CH3(CH2)3CH3	Pentana
6	CH3(CH2)4CH3	Heksana
7	CH3(CH2)5CH3	Heptana
8	CH3(CH2)6CH3	Oktana
9	CH3(CH2)7CH3	Nonana
10	CH3(CH2)8CH3	Dekana

senyawa dalam tabel ditata sedemikian sehingga mereka berbeda dari tetangga dekatnya oleh suatu gugus metilena (CH₂). Pengelompokkan senyawa semacam itu disebut suatu deret homolog (homolog series) dan senyawa dalam daftar semacam itu disebut homolog.

Sikloakana (Cycloakane)

            Sikloalkana diberi nama menurut banyaknya atom karbon dalam cincin, dengan penambahan awalan siklo

Rantai samping

            Suatu rantai samping (side chains) atau cabang ialah suatu gugus alkil sebagai cabang dari suatu rantai induk. Bila gugus alkil atau gugus fungsional didekatkan pada suatu rantai alkana, rantai lurus itu disebut akar atau induk. Gugus-gugus itu ditandai dalam nama senyawa oleh awalan dan akhiran pada nama induknya

Rantai samping bercabang

            Contoh dibawah ini menunjukkan rantai samping bercabang pada suatu cincin sikloheksana dan pada suatu rantai heptana.

Gugus bercabang biasa mempunyai nama spesifik (khusus). Misalnya gugus propel itu disebut gugus propel dan gugus isopropil.

Cabang ganda

            Jika dua cabang atau lebih terikat pada suatu rantai induk, ditambahkan lebih banyak awalan pada nama induk.

Jika dua substituent atau lebih pada suatu induk itu sama (misalnya 2 gugus metil atau 3 gugus etil), maka gugus-gugus ini digabung dalam nama itu. Misalnya, dimetil berarti “dua gugus metil” dan trietil berarti “tiga gugus etil”. 

klasifikasi senyawa organik

Klasifikasi senyawa organik

a.    Senyawa rantai terbuka

Senyawa hidrokarbon yang memiliki rantai terbuka (alfatik), adalah senyawa hidrokarbon yang memiliki rantai terbuka karbon terbuka , lurus, tercabang, berikatan tunggal, berikatan rangkap 2, berikatan rangkap 3.

Senyawa rantai terbuka terbagi menjadi dua, yaitu:

·         Senyawa alifatik

Senyawa kimia organic ayang atomnya tidak dihubungkan untuk membentuk cincin.

·         Senyawa aromatic

Mengandung konfigurasi atom cincin aromatic, seperti benzene.

Berdasarkan jumlah ikatannya, senyawa hidrokarbon alifatik terbagi menjadi dua, yaitu:

·         Senyawa alifatik jenuh

Senyawa yang rantai C nya berisi ikatan tunggal

Contoh : alkana

CH₃ – CH₂ – CH₂ – CH₂ – CH₃

·         Senyawa alifatik tak jenuh

Senyawa yang rantai C nya terdapat ikatan rangkap dua dan tiga

b.    Senyawa rantai tertutup

Senyawa ini mengandung satu atau lebih rantai tertutup (cincin) dan dikenal sebgai senyawa siklik atau cincin.

c.    Senyawa homosiklik

Senyawa yang rantai C nya melingkar dan mengikat rantai samping. Senyawa ini terbagi menjadi dua, yaitu :

·         Senyawa asiklik

Senyawa karbon alifatik yang membentuk rantai tertutup

·         Senyawa aromatic

Senyawa karbon yang terdiri dari 6 atom C yang membentuk rantai benzene

d.    Senyawa heterosiklik

Adalah sejenis senyawa kimia yang mempunyai struktur cincin yang mengandung atom selain karbon. Contoh : belerang, oksigen, nitrogen. Senyawa ini dapat berupa cincin aromatic sederhana ataupun cincin non aromatic.

Contohnya: Piridina (C₅H₅N), Pirimidina (C₄H₄N₂), dan Dioksana (C₄H₈0₂)

Karakteristik hidrokarbon siklik akan berubah jika terdapat heteroatom didalamnya, yang dapat hadir dalam bentuk substituent yang menempel diluar cincin atau bagian dalam cincin. Senyawa heterosiklik banyak terdapat di alam sebagai alkaloid seperti morfin, nikoton, dan kokain).

Cincin beranggota -3

Heterolingkar dengan tiga atom pada cincin lebih reaktif dikarenakan terikat cincin.

Heteroatom	Jenuh	Takjenuh
Nitrogen	Aziridina
Oksigen	Etilena oksida (epoksida, oksirana)	Oksirena
Sulfur	Tiirana (episulfida)

Cincin beranggota -4

Heteroatom	Jenuh	Takjenuh
Nitrogen	Azetidina
Oxygen	Oksetana
Sulfur	Tietana, ditietana	Ditiet

Cincin beranggota -5

Heteroatom	Jenuh	Takjenuh
Nitrogen	tetrahidropirola (pirolidina)	Dihidropirola (pirolina), Pirola
Oksigen	Dihidrofuran, tetrahidrofuran	Furan
Sulfur	Dihidrotiofena, tetrahidrotiofena	Tiofena
Arsen		Arsola

Cincin beranggota -6

Heteron tunggal

Heteroatom	Jenuh	Takjenuh
Nitrogen	Piperidina	Piridina
Oksigen	Tetrahidropiran	Piran
Sulfur	Tiana	Tiina (thiapirana)

Dua heteroatom

Heteroatom	Jenuh	Takjenuh
Nitrogen	Piperazina	Diazina
Nitrogen / oksigen	Oksazina
Nitrogen / sulfur		Tiazina
Sulfur	Ditiana
Oksigen	Dioksana