STREOKIMIA

1. Konfigurasi Mutlak

Konfigurasi Mutlak adalah penataan yang sesungguhnya dari atom-atom di dalam ruang tiga dimensi.

2.  Konfigurasi Relatif

            Konfigurasi relatif adalah konfigurasi yang membandingkan penataan atom-atom dalam ruang tiga dimensi dalam suatu senyawa dengan yang lainnya. Konfigurasi relative menggunakan arah orientasi D (dekstro) dan L (levo). Dekstro memutar kekanan (+) dan levo memutar kekiri (-).  Sistem penggambaran konfigurasi relative dengan menggunakan ketentuan Proyeksi Fischer. Penggambaran molekul dalam bentuk tiga dimensinya disebut  Proyeksi Fischer yang ditemukan oleh seorang ilmuwan bernama Emil Fischer.

Dalam menggambarkan struktur proyeksi fischer  harus memperhatikan beberapa aturan, antara lain:

1. Gugus – gugus yang diletakkan horizontal adalah gugus- gugus yang mendekati pengamat.

2. Gugus – gugus yang diletakan vetikal adalah gugus – gugus yang menjauhi pengamat.

3. Hetero atom ( atom selain C dan H) diletakkan pada garis horizontal. Sedangkan carbon diletakkan pada garis vertikal.

4. Carbon dengan dengan bilangan oksidasi lebih tinggi diletakkan diatas.

(Konfigurasi R dan S senyawa khiral)

Senyawa karbon kadang memiliki yang namanya C khiral. Apa yang dimaksud dengan C khiral?

C khiral adalah atom karbon yang mengikat 4 atom atau 4 gugus yang berbeda.

Contohnya adalah lihat gambar berikut:

Atom C nomor 1 merupakan atom C khiral karena atom C tersebut mengikat 4 atom yang berbeda yaitu atom H, atom I, atom O, dan atom C.

Dalam senyawa C khiral ini dapat memutar bidang polarisasi ke arah kanan (searah jarum jam) dan ke arah kiri (berlawanan arah jarum jam). Yang memutar bidang polarisasi ke arah kanan di kenal dengan nama R, sedangkan yang memutar ke kiri adalah S.

Bagaimana penentuan konfigurasi streokimia R dan S tersebut?

Penentuan konfigurasi R dan S, dilakukan terlebih dahulu dengan cara menentukan prioritas utama dari keempat atom atau gugus yang terikat pada atom c khiral tersebut.

Prioritas ditentukan dari atom atau gugus yang terikat pada C khiral dengan jumlah elektron terbanyak. Contoh antara atom I dan atom O, maka yang menjadi prioritas pertama adalah atom I kemudian atom O.

Jadi untuk contoh berdasarkan gambar di atas, yang menjadi priritas pertama adalah atom I, kemudian atom O, lalu atom C, dan terakhir adalah atom H.

Setelah kita menentukan urutan prioritas, maka atom dengan prioritas terakhir, harus dibawah ke belakang kita.

Selanjutnya kita memutar atom dengan prioritas utama (priorotas 1) ke arah priorotas 2 dan priorotas 3. Jika arah putaran searah jarum jam maka sterokimianya (konfigurasinya) adalah konfigurasi R. Demikian pula sebaliknya, jika memutar berlawan arah jarum jam, maka konfigurasinya adalah konfigurasi S.

Berdasarkan gambar di atas, maka konfigurasi atom C khiral tersebut adalah konfigurasi S, karena arah perputaran dari atom I, ke atom O, dan atom C adalah berlawanan arah jarum jam (memutar ke arah kiri).

Cara Menentukan Konfigurasi R/S :

1.      Diurutkan keempat gugus atau atom yang terikat pada atom C kiral, sesuai urutan prioritas aturan deret Chan-Ingold-Prelog.

2.      Diproyeksikan molekul itu sedemikian sehingga gugus yang berprioritas rendah kebelakang.

3.      Dipilih gugus dengan prioritas tertinggi dan ditariklah satu anak panah bengkok ke gugus dengan prioritas tertinggi berikutnya.

4.      Jika panah ini searah jarum jam, maka konfigurasinya adalah R, jika berlawanan arah konfigurasi S.

   C.    Pemisahan Suatu Campuran Rasemik

Campuran rasemik merupakan suatu campuran yang mengandung sepasang enantiomer dalam jumlah yang sama. Sepasang enentiomer itu adalah enantiomer R dan enentiomer S.

Mungkin sebagian masyarakat kurang memperhatikan sifat optis suatu senyawa organik, padahal reaksi kimia dalam sistem biologis makhluk hidup sangat stereospesifik. Artinya suatu stereoisomer akan menjalani reaksi yang berbeda dengan stereoisomer pasangannya dalam sistem biologis makhluk hidup. Bahkan terkadang suatu stereoisomer akan menghasilkan produk yang berbeda dengan stereoisomer pasangannya dalam sistem biologis makhluk hidup.

Dalam kebanyakan reaksi di laboratorium, seorang ahli kimia menggunakan bahan baku akiral ataupun rasemik dan memperoleh produk akiral dan rasemik. Oleh karena itu sering kiralitas (atau tiadanya kiralitas) pereaksi dan produk diabaikan dalam bab-bab berikutnya.

Berlawanan dengan reaksi kimia di laboratorium, kebanyakan reaksi biologis mulai dengan pereaksi kiral atau akiral dan menghasilkan produk-produk kiral. Reaksi biologis ini dimungkinkan oleh katalis biologis yanh disebut enzim, yang bersifat kiral. Sepasang enantiomer mempunyai sifat-sifat kimia yang sama kecuali dalam hal antraksi dengan zat-zat kiral lain. Karena enzim bersifat kiral, maka enzim dapat sangat selektif dalam keguatan katalitiknya. Misalnya, bila suatu organisme mencerna suatu campuran alanina rasemik maka hanya (S)-alanina ang tergabung ke dalam bangunan protein. (R)-alanina tidak digunakan dalam protein, malahan alanina oni dengan bantuan enzim lain dioksidasi menjadi suatu asam keto serta memasuki bagan metabolisme lain.

Dalam laboratorium pemisahan fisis suatu campuran rasemik menjadi enantiomer-enantiomer murni disebut resolusi (atau resolving) campuran rasemik itu. Pemisahan natrium amonium tartarat rasemik oleh Pasteur adalah suatu resolusi campuran tersebut. Enantiomer-enantiomer yang mengkristal secara terpisah merupakan gejala yang sangat jarang, jadi cara Pasteur tidak dapat dianggap sebagai suatu teknik yang umum. Karena sepasang enantiomer itu menunjukkan sifat-sifat fisika dan kimia yang sama, maka tidak dapat dipisahkan dengan cara kimia atau fisika biasa. Sebagai gantinya, ahli kimia terpaksa mengandalkan reagensia kiral atau katalis kiral (yang hampir selalu berasal dari dalam organisme hidup).

Suatu cara untuk memisahkan campuran rasemik adalah mengolah campuran itu dengan suatu mikroorganisme yang hanya akan mencerna salah satu dari enantiomer itu. Misalnya (R)- nikotina murni dapat diperoleh dari (R)(S)- nikotina dengan menginkubasi campuram rasemik itu dengan bakteri Pseudomonas Putida yang mengoksidasi (S)- nikotina tetapi tidak (R)-enantiomer. 
Contoh dari campuran rasemik yaitu: