Kimia Organik pertemuan ke 7

Konfigurasi Mutlak dan Konfigurasi Absolut

A.     Konfigurasi Mutlak

 Konfigurasi mutlak adalah suatu metode konfigurasi tentang penataan atom-atom dimana ddalam penataanya kebenaran atau kepastian nya sudah mutlak. Struktur sebuah enantiomer dapat ditentukan dengan tata nama R dan S dengan menggunaka tata aturan Cahn-Ingold-Prelog.

Molekul kiral adalah molekul yang tidak dapat diimpitkan pada bayangan cerminnya. Susunan keruangan keempat gugus yang terikat pada pusat kiral disebut Konfigurasi Mutlak, yang dinyatakan dengan konfigurasi R/S.

Penentuan konfigurasi R/S molekul kiral pada umumnya didasrkan sistem perioritas yang dikembangkan oleh Cahn-Ingold-Prelog. Penentuan dengan metode ini memerlukan daya nalar keruangan atau gugus-gugus di sekitar pusa kiral yang dinyatkan dalam struktur 3 dimensi. Penentuan konfigurasi R/S dengan kaidah tangan kanan merupakan penetuan konfigurasi R/S yang merupakan metode yang dikembangkan oleh Cahn-Ingold-Prelog. Di samping itu ada metode penentuan konfigurasi R/S dengan aturan perkalian. Metode yang disebutkan terakhir tidak menuntuk daya nalar keruangan. R berasal dari kata rectus yang berarti kanan dan S berasal dari kata sinister yang berarti kiri. Adapun cara penentuan R dan S adalah sebagai berikut :

1. Setiap gugus yang terikat langsung pada atom karbon kiral diberi perioritas-nperioritas sesuai dengan urutan a,b,c, dan d. prioritas didasarkan kepada nomor atom dari atom yang terikat langsung pada karbon kiral. Atom dengan nomor atom paling besar adalah prioritas utama  dan paling redah adalah prioritas terakhir.
2. Jika dua gugus dimana atom-atom yang terikat langsung pada karbon kiral mendapat prioritas yang sama, maka prioritas ditentukan pada perbedaan atom urutan berikutnya.
3. Sekarang kita putar rumus (model) sedemikian sehingga gugus dengan prioritas terendah  terarah menjauh dari mata kita 
4. Selanjutnya kita putar .jika ternyata pemutaran searah dengan arah perputaran jarum jam maka dikatakan bahwa molekul berkonfigurasi R sedangkan jika berlawanan dengan arah jarum jam maka molekul berkonfigurasi S.

B . 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.

C  . Pemisahan campuran rasemik

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

Sebagian masyarakat mungkin 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 .
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. Ingat bahwa 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 atau sekurangnya mengisolasi enantiomer murni 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.