7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

1/42

RINGKASAN MATERIKIMIA ORGANIK FISIK

STEREOKIMIA &RESONANSI KIMIA

DISUSUN OLEH :GILANG ADI NUGRAHA3212152003

KIMIA EKSTENSI 2015

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

2/42

StereokimiStudi mengenai molekul-molekul dalam ruang tiga

dimensi, yaitu bagaimana atom-atom dalammolekul ditata dalam ruangan satu relatif terhadapyang lain

I!omer Geometri "#m A#ke$

Diakibatkan oleh ketegaran dalam molekul Dijumpai dalam dua kelas senyawa: alkena dan

senyawa siklik Senyawa yang mempunyai ikatan rangkap tak

dapat berputar dengan ikatan rangkap sebagai sumbunya,

tanpa mematahkan ikatan pi nya

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

3/42

Energi yang diperlukan untuk mematahkan ikatan pi C-C 68kkalmol, energi ini tidak tersedia pada temperatur kamar!

"arena kekakuan ikatan pi, gugus-gugus yang terikat padaikatan pi terletak tetap dalam ruang relatif satu sama lain!

cis#,$-dikloroetena trans #,$-dikloroetena

td 6%oC td &8oC

bukan isomer struktur, tetapi stereoisomer,

isomer geometri 'isomer cis-trans(

C C

ClCl

H H

C C

Cl

Cl

H

H

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

4/42

)somer geometri: stereoisomer-stereoisomer yangberbeda karena letak gugus-gugus satu sisi atau

berlawanan sisi terhadap letak kekakuan ikatan pi Syarat isomer geometri dalam alkena:

- *iap atom karbon yang terlibat dalam ikatan pi

mengikat dua gugus yang berlainan

bukan isomer geomatri

C C

CH2CH3

H

H

CH3

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

5/42

Si!tem Tt Nm %E "$ %Z

+ila tiga atau empat gugus yang terikat padaatom karbon ikatan rangkap berlainan,tetap diperolah pasangan isomer geometritetapi sulit untuk penamaan cisdan trans

sintem(E) dan(Z)

+ila gugus prioritas tinggi berada pada sisi

yang berlawanan dari ikatan pi makaisomer itu 'E( entgegen,jika satu sisi (Z)= zusammen

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

6/42

ika kedua atom pada masing-masing karbon ikatan

rangkap berbeda, prioritas didasarkan pada nomor atomdari atom yang terikat langsung pada karbon ikatan pi!.tom bernomor atom paling tinggi mendapat prioritasutama!

/ Cl +r ) 0omor atom 1 #2 34 43

naiknya prioritas

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

7/42

'Z(-# bromo-$-kloro-

$ 5uoro-#-iodoetena

C C

Cl

Br

I

F

I lebih prioritas

daripada Br

Cl lebih prioritas

daripada F

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

8/42

At'r$ Deret

.turan nama Chan-)ngold-prelog

.turan deret untuk urutan prioritas:

#! ika atom-atom yang dipermasalahkanbeda-beda, maka urutan deret ditentukan

oleh nomor atom! .tom dengan nomoratom tinggi memperoleh prioritas!

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

9/42

/ Cl +r )

naiknya prioritas

$! ika atom-atom itu adalah isotop satu sama lain, maka isotopdengan nomor massa tinggi memperoleh prioritas!

naiknya prioritas

H1

1

D2

1

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

10/42

3! ika kedua atom itu identik, maka nomor

atom berikut digunakan untukmemberikan prioritas! ika atom-atom inijuga mengikat atom-atom identik, makaprioritas ditentukan pada titik pertama kali

dijumpai adanya perbedaan dalammenyusuri rantai! .tom yang mengikatsuatu atom dengan prioritas tinggi, akandiprioritaskan 'jangan menjumlahkan

nomor-nomor atom, melainkan menariatom tunggal yang berprioritas!

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

11/42

*iga 7:

prioritas rendah

Cl memberikan prioritas

dua 7 dan #C prioritas

lebih tinggi 'E(-3 metil-pentena

'Z(-4-butil-6-kloro-&-desena

C C

C

HH

H

CH3

HC

H

H

C

H

H

H

C C

CH2CH3

C Cl

H

CH3CH2

H CH2CH2

C H

CH3

H

CH3CH2CH2

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

12/42

&! .tom-atom yang mempunyai ikatanrangkap dua atau tiga diberi kesetaraanikatan tunggal! *iap atom berikatanrangkap dua, dikalikan dua!

naiknya prioritas

CR2CH -CN -CH2OHCH

O

C

O

COH

O

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

13/42

I!omer Geometri "#m Se$() Sik#ik

.tom-atom yang tergabung dalam suatu

inin, tidak bebas berotasi mengelilingiikatan-ikatan sigma inin tersebut!

CH2CH3

H

suatu gugus dapatberotasi sempurna

mengelilingi ikatan ini

gugus-gugus tak dapat

berotasi sempurna mengelilingi

Ikatan-ikatan cincin

HH

H

HHH

CH3

OHH

H

H

di atas bidang

di bawah bidang

CH3

OH

sama

dengan

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

14/42

trans-$-metil-#-sikloheksanol cis-$-metil-#-sikloheksanol

CH3

OH

H3C

HO

di atas bidang

di bawah bidang

CH3

OH

OH

CH3

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

15/42

Kor*orm!i Se$() R$ti Ter+'k

"onformasiperbedaan penataan atom-atomdalam ruang

#!umus dimensional

$!umus bola dan pasak

3!9royeksi 0ewman

rumus dimensional rumus bola dan pasakproyeksi 0ewman

CC

H

H

H

H

H

H OO

H

H

H

H

H

H H

H

HH

H

H

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

16/42

ikatan-ikatan dari ikatan-ikatan dari proyeksi0ewman

karbon depan karbon belakang untukC73C73

9royeksi 0ewman dapat digambar untuk molekul

dengan dua atau lebih atom karbon! 7anya duakarbon yang digambarkan dalam proyeksi 0ewmansehingga satu molekul dapat mempunyai lebih darisatu proyeksi 0ewman!

H

H

H

H

H

HH

H

HH

H

H

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

17/42

Contoh: 3-kloro-#-propanol

dimensional bola dan pasak 0ewman

dimensional bola dan pasak0ewman

CC

H

H

H

H

ClCH2

OH

1

2

3

O

O

H

HH

OH

H

ClCH21

2

3 H

HH

OH

H

ClCH2

CH2

OH

CH2

CH2Cl

2

3

CH2

OH

CH2

CH2Cl

2

1

CC

HH

H

H

Cl

CH2OH

2

3

1

O

O

H

HH

CH2OH

H

Cl2

3 1

H

HH

CH2OH

H

Cl

1

2

3

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

18/42

"arena adanya rotasi yang mengelilingi ikatan sigma, maka suatumolekul beberapa konformasikonformer

goyang eklips

+utana 'C73C7$C7$C73(, memiliki dua gugus metil yang menyebabkan terjadinya $ maam konformasi

goyang, yang ditimbulkan oleh perbedaan posisi kedua metil tersebut!

H

HH

H

H

H

H

HH

H

H

H

tolak menolak3 kkal

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

19/42

"onformasi goyang yang mana gugus-gugusmetil terpisah sejauh mungkin

konformer anti, sebaliknya konformer gauhe

anti eklipsgauche

'energi terendah(

H

HH

H

CH3

CH3

H H

CH3H

H

CH3

H

HH

H

CH3

CH3

H H

CH3

H

H

CH3tolak menolak

metil tereklispkan

(energi tertinggi)

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

20/42

,e$t'k Se$() Sik#ik

Kekk'$ -i$-i$

H

H

H

H

H

H

H

H

H

HH

H

sudut ikatan 10oC

6o

!o 16

o12

o

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

21/42

! "# $ C"# ! $ %#" ! &&' kkalmol

(1*'& kkalmol untuk tiap C%#)

sikloheksana

2 ! "#$ C"# ! $ %#" ! &'+ kkalmol

(1$$'$ kkalmol untuk tiap C%#)

siklopropana

! %#tak ada reaksi

CH2H2C

CH2! %# C%3C%#C%3

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

22/42

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

23/42

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

24/42

H H

H

u,ung ini bergerak

ke atas

u,ung ini bergerak

ke bawah

aksial

ekuatorial

CHH

H

H

HH

H

1

23

$

%6

C

H

H

HH

H 123

$%

6

tolakan 1'3 diaksial

lebih sedikit tolakan

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

25/42

Kir#it!

Suatu benda yang tak dapat diimpitkan pada

bayangan erminnya disebut kiral, sebaliknya akiral

Sebuah molekul akiral dan molekul bayanganerminnya yang dapat diimpitkan adalah senyawa

yang sama, danbukan isomer

Sebuah molekul kiral tidak dapat diimpitkan padabayangan erminnya merupakan dua senyawayang berbeda, dan stereoisomer yang disebutenansiomer yaitu sepasang isomer yangmerupakan bayangan ermin yang tak dapatdiimpitkan

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

26/42

Atom kr+o$ kir#

"iralitas terjadi karena molekul tersebutmengandung sebuah atom karbon sp3dengan & gugus yang berlainan, disebutatom karbon asimetrik, atau atom karbon

kiral! 9enataan gugus-gugus di sekitaratom kiral disebut kongurasi mutlak!

ClCl

BrBr

%%

F

ClCl

%%

BrBr

F

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

27/42

*hese two halomethanes arenonsuperimposable mirror images of eah

other and are said to be Chiral.

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

28/42

Enansiomer:

Diastereomer:stereomer yang bukanenansiomer

CO2H

C

C

CO2H

H OH

HO H

C

C

CO2H

HHO

H OH

CO2H

CO2H

C

C

CO2H

H OH

HO H

C

C

CO2H

OHH

H OH

CO2H

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

29/42

/ro(ek!i Fi!.er

O

CH

O

OHH

CH2OH

1

2

3

atauC

CH

O

OH

CH2OH

HC

CH

O

OH

CH2OH

Hmen,adi

C

CH

O

OH

CH2OH

H

ke arah pembaca

men,auhi pembaca

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

30/42

Perputaran Cahaya Terpolarisasi Bidang

truktur-struktur sepasang enansiomer adalah sama

si.at .isika (/d' /l) dan kimiana sama' si.at angberbeda

antaraksi dengan 2at kiral lain

antaraksi dengan cahaa terpolarisasi

Cahaa /erpolarisasi Bidang cahaa ang getaran

gelombangna telah tersaring semua' kecuali getaran

ang berada pada suatu bidang

4erputaran cahaa terpolarisasi bidang disebut rotasi optis'

senawana dikatakan disebut akti. optis

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

31/42

4olarimeter

5se monochromatic light' usuall sodium 6

7o8able polari2ing .ilter to measure angle

Clockwise 9 de:trorotator 9 dor (!)

Counterclockwise 9 le8orotator 9l or (-) ;ot related to (R) and (S)

;

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

32/42

Besarna putaran tergantung pada

1 truktur molekul

# /emperatur3 4an,ang gelombang

& Banakna molekul pada ,alan cahaa

4elarut

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

33/42

Penetapan konfigurasi: Sistem (R) dan (S)

1 5rutkan keempat gugus ang terikat pada karbon kiralmenurut aturan prioritas aturan Chan-Ingold-4relog

# 4roeksikan molekul tersebut sehingga gugus denganprioritas rendah berarah ke belakang

3 4ilih gugus dengan prioritas tertinggi dan tarik arahpanah ke prioritas berikutna

& =ika panah searah ,arum ,am' maka kon.igurasina R(rectus)' sebalikna S( sinister).

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

34/42

43

2

4 3

2

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

35/42

CHO

CHOH

C

CH2OH

H OH

1

2

(#R' 3R)-#'3'&-trihidroksibutanal

CO2H

C

C

CO2H

HO

HO H

H

senawa meso

RESONANSI

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

36/42

RESONANSI

Dalam molekul belerang dioksida 'S=$(memiliki momen dwi kutub yang ukup tinggi!7al ini menunjukkan bahwa bentuk molekul S=$adalah non linier! .tom S dan = masing-masingmemiliki 6 elektron >alensi dalam orbital s dan

p , sehingga S=$ diikat oleh #8 buah elektron

>alensi satu sama lain!

Suatu molekul yang mempunyai susunanelektron valensi yang sama tetapi hanyaere!a letak elektron terseut !iseutresonansi.

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

37/42

" " " "

/anda ( ) menggambarkan >resonansi? sedang

susunan ang paling mungkin ter,adi adalah antarasusunan (1) dan susunan (#)' sebagai berikut

" "

Contoh lain tentang resonansi dapat ditin,au

susunan elektron dalam molekul ben2ena (C$%$) ' ion

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

38/42

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

39/42

6! Energi tiap struktur resonansi dipengaruhi olehbesarnya energi ikatan, struktur geometri, dankekuatan untuk menarik elektron dari atom-

atomnya!2! +ila pada struktur resonansi terdapat muatan

formal, maka kestabilan akan bertambah jikamuatan yang sama semakin menyebar atau

muatan yang berlawanan saling mengumpul!

)on karboksilat mempunyai dua strukturresonansi yang eki>alen! Sehingga struktur ')(

dan '))( memiliki energi terendah yang samakarena berstruktur eki>alen! Selain itu muatannegatif tersebar ke kedua oksigen! "edua haltersebut dapat menambah kestabilan ion

karboksilat!

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

40/42

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

41/42

7/26/2019 Stereokimia Dan Resonansi Gilang

42/42

D./*. 9