A.Konfigurasi Mutlak dan Relatif
Konfigurasi senyawa organik
didefinisikan sebagai suatu metode untuk menggambarkan susunan ruang (tiga
dimensi) atom-atom atau gugus-gugus pada atom karbon pusat stereogenik atau
atom C asimetris/atom pusat khiral. Konfigurasi dibedakan menjadi dua, yaitu
konfigurasi relatif dan konfigurasi absolut.Konfigurasi dikatakan relatif
karena cara penentuannya didasarkan atas perbandingan dengan senyawa
pembanding. Senyawa pembanding untuk golongan karbohidrat (sakarida) adalah
D-gliseraldehida (dengan gugus OH di sebelah kanan) dan L-gliseraldehida
(dengan gugus OH di sebelah kin). Untuk golongan asam amino, senyawa
pembandingnya adalah D-alanina (dengan NH2 di sebelah kanan) dan L-alanina
(dengan NH2 di sebelah kiri). Pada umumnya, di alam banyak dijumpai asam amino
dengan konfigunasi relatif L, sedangkan karbohidrat pada umumnya ditemukan
dalam bentuk konfigurasi nelatif D. Konfigurasi absolut Konfigurasi D dan L
secara terbatas hanya berlaku pada senyawa-senyawa dan golongan karbohidrat dan
asam amino saja. Sementara itu, senyawa organik terdiri dan banyak golongan
senyawa yang tidak saja mengandung gugus hidroksi (OH) dan gugus amino (NH2),
tetapi juga gugus-gugus yang lain.
1. Ketentuan Fischer (Konfigurasi Relatif)
Dengan mengunakan Proyeksi
Fischer, sistem penggambaran konfigurasi gugus disekitar pusat kiral yang
berbeda (susunan ruang atom atau gugus yang menempel pada karbon kiral), yaitu
konvensi D dan L. Metode ini banyak digunakan dalam biokimia dan kimia organik
terutama untuk karbohidrat dan asam amino. Proyeksi Fischer terhadap
gliseraldehida dengan rantai karbon digambarkan secara vertikal, dengan karbon
yang paling teroksidasi (aldehid) berada pada bagian paling atas.Gugus OH pada
pusat kiral digambarkan pada sisi sebelah kanan untuk isomer D dan sisi sebelah
kiri untuk isomer L.Jika proyeksi Fischer digambarkan (rantai karbon vertikal
dengan atom karbon yang paling teroksidasi berada paling atas), maka semua asam
amino “alami” yang ditemukan dalam protein manusia, diketahui memiliki gugus
NH3+ pada posisi sebelah kiri proyeksi Fischer, yang sama dengan
L-gliseraldehida, sehingga asam-asam amino ini dikenal sebagai asam amino seri
L.
2. Ketentuan Cahn-Ingold-Prelog (Konfigurasi Absolut)
Sistem yang paling sukses untuk
menunjukkan konfigurasi senyawa-senyawa umum adalah konvensi
Cahn-Ingold-Prelog. System ini menggunakan huruf R atau S untuk setiap pusat
kiral dalam molekul dan merupakan pilihan untuk menentukan konfigurasi pusat
kiral molekul obat.Penentuan setiap gugus yang melekat pada pusat kiral
berdasarkan nomor atom yang bersangkutan. Nomor atom yang lebih berat memiliki
prioritas yang lebih utama, sehingga atom hidrogen (H) pada urutan paling
akhir. Jika keseluruhan prioritas disekitar kiral pusat telah ditentukan.Jika
urutan prioritas gugus tersusun menurut arah jarum jam disekitar pusat kiral,
karbon kiral menerima konfigurasi R (Rectus) dan jika sebaliknya sebagai
konfigurasi S (Sinister). Cara penentuan konfigusai R atau S sebagai berikut:
1. Urutkan prioritas keempat atom yang terikat pada pusat
kiral berdasarkan nomor atomnya. Diketahui nomor atom Br = 35, Cl = 17, F = 9,
H = 1, maka urutan prioritas keempat atom di atas adalah Br > Cl > F >
H.
2. Gambarkan proyeksi molekul sedemikian rupa hingga atom
dengan prioritas terendah ada di belakang atau putar struktur (1) dan (2)
sehingga atom H ada di belakang.
3. Buat anak panah mulai dari atom/gugus berprioritas paling
tinggi ke prioritas yang lebih rendah.
4. Bila arah anak panah searah jarum jam, konfigurasinya
adalah R. Bila arah anak panah berlawanan dengan arah jarum jam, konfigurasinya
adalah S. Jadi konfigurasi struktur (1) adalah S, sedangkan konfigurasi
struktur (2) adalah R.
B.Pemisahan campuran rasemik (Enantiomer)
Enantiomer adalah dua stereoisomer
yang mana memperlihatkan tidak dapat dihimpitkan terhadap bayangan cerminnya.
Diastereomers pada umumnya memiliki paling tidak dua pusat asimetris (satu
diantaranya mempunyai konfigurasi yang sama) dan bukan merupakan bayangan
cerminnya.
Enantiomer hanya terjadi dengan senyawa-senyawa yang
molekulnya kiral. Suatu molekul kiral didefenisikan sebagai molekul yang tidak
superimposible (tidak dapat di himpitkan) di atas bayanagn cermin. Pemakaian
kata kiral pada molekul dimaksudkan bahwa molekul tersebut mempunyai sifat
ketanganan. Tangan kiri mempunyai bayanagn tangan kanan, demikian pula sebaliknya. Tangan kanan
merupakan tidak dapat dihimpitkan diatas tangan kiri (tidak superimposible).Karbon kiral
adalah suatu atom karbon yang mengikat empat gugus yang berbeda. Dalam molekul
2-butanol karbon-2 adalah karbon kiral dan empat gugus berbeda yang terikat
padanya adalah hidroksil, metal, etil, dan atom hydrogen.
Cara
lain untuk menentukan apakah suatu molekul kiral atau akiral adalah dengan
melihat ada atau tidaknya bidang simetri dalam molekul. Bidang simetri adalah
suatu bidang khayal yang membagi dua molekul sehingga bagian-bagian tersebut
merupakan bayangan cermin antara satu dengan yang lainnya. Jika suatau molekul
mempunyai bidang simetri maka molekul tersebut akiral, contohnya
2-kloropropana. Sebaliknya jika suatu molekul tidak memiliki bidang simetri
maka molekul tersebut adalah akiral. Untuk menggunakan konfigurasi relative
suatu molekul kiral, digunakan gliseraldehida sebagai senyawa pembanding. Molekul gliseraldehida mempunyai satu karbon
kiral oleh karenanya mempunyai satu pasang entiomer. Satu enantiomer memuat
bidang polarisasi cahaya ke kanan (searah jarum jam), dan dinyatakan sebagai
(+)-gliserildehida. Enantiomer yang lain memutar bidang polarisasi ke kiri
(bertentangan dengan arah jarum jam), dan enantiomer ini dinyatakan sebagai
(+)-gliseraldehida.Proses untuk pemisahan resemik menjadi enantiomer (+) dan
(-) dinamakan resolusi. Untuk memisahkan dua enantiomer, maka harus direaksikan
dengan pereaksi kiral. Hasilnya merupakan diastereomer dan ini memberikan semua
sifat-sifat yang berbeda (sifat ke kiralan dan ke akiralan), sehingga dapat
dipisahkan melalui metode-metode yang umum.
