STEREOKIMIA

Chemistry Education

Hi Chems kali ini saya akan membahas mengenai stereokimia

Come on with me  

STEREOKIMIA      

Stereokimia ialah kajian ilmu yang membahas tentang molekul-molekul di dalam ruang tiga dimensinya yaitu bagaimana cara atom-atom pada sebuah molekul disusun dalam ruangan satu relatif pada yang lain.

       Pada stereokimia ada tiga aspek yang akan dicakup diantaranya ialah isomer geometri, konfomasi molekul dan kiralitas molekul. Tapi kali ini saya akan membahas mengenai konfigurasi mutlak (ketetapan Chad Ingold Prelog) dan kiralitas dalam obat-obatan.

          Konfigurasi mutlak ialah cara uturan penataan keempat gugus yang terletak di sekitar atom karbon kiral. Satu pasang enantiomer memiliki konfigurasi yang bertolak belakang atau berlawanan. Konfigurasi mutlak enantiomer ialah ciri dari khas struktur molekulnya. Tidak ada hubungan yang sederhana di antara konfogurasi mutlak enantiomer dengan arah perputaran bidang polarisasi cahaya.

            Sudah ditunjukkan bagaimana pemutaran bidang polarisasi cahaya bisa dalam bentuk (+) dan (-). Juga diperlukan sistem guna menyatakan konfigurasi mutlak. Yaitu dengan cara penataan dengan cara sesunggunya dari gugus-gugus pada sekeliling suatu karbon kiral. Ada sistem (R) dan sistem (S) atau sistem Chand Ingold Prelog. Huruf R dari bahasa latin “rectus” berarti kanan dan huruf S dari bahsa latin “sinister” berarti kiri. Atom karbon kiral apapun memiliki konfigurasi R bisa juga konfigurasi S. Sehingga saru enantiomer adalah (R) dan enantiomer selain R ialah (S).

         Pada sistem (R) dan (S), gugus-gugus diurutkan sesuai dengan prioritas dan memakai cara aturan yang sama dengan yang dipakai pada sistem (E) dan (Z) hanya saja urutan prioritas ini dipakai dengan cara yang sedikit berbeda.

            Konfigurasi (R) dan (S) pada suatu karbon diberikan dengan cara:

1. Diurutkan keempat gugus (atom) yang terikat oleh karbon kiral iru sesuai urutan prioritas atau sesuai aturan deret Chan-Ingold-Prelog.
2. Diproyeksikan molekulnya sedemikian rupa menjadi gugus yang berprioritas rendah ke belakang.
3. Gugus dengan prioritas tinggi dipilih untuk ditarik dengan anak panah bengkok kea rah gugus dengan prioritas tertinggi selanjutnya.
4. Konfigurasinya (R) jika anak panahnya searah jarum jam, jika tidak searah jarum jam maka konfigurasinya (S).

          Misalnya pada 1-bromo-1-kloroetana.

Dirutkan keempat gugus. Yang diurutkan di sini ialah prioritas keempat atomnya dengan nomor atom: Br (paling ringgi, Cl, C, dan H (paling rendah). Gambar ini diproyeksikan dengan atom H prioritasnya rendah berada di belakang (atom ini ditutupi dengan atom karbon pada proyeksi di bawah ini. Atom dengan prioritas tertinggi yaitu (Br) ditarik anak panah menuju atom dengan prioritas kedua (Cl). Dan diberikan lambang (R) dan (S) nya.

Obat-obatan dan atom C khiral

Banyak perusahaan farmasi memakai obat dan makanan yang berasal dari berbagai macam sumber. Obat-obatan itu langsung diisolasi dari bakteri atau tumbuhan, yang dibuat dari senyawa bahan alam yang dimodifikasi kimia, da nada pula yang obatnya tersebut diracik di laboratorium sepenuhnya dan tidak ada di alam. Obat yang dibuat dari bahan alam atau yang sudah dimodifikasi kebanyakan memiliki atom C khiral dan hanya ditemukan dalam bentuk enantiomer tunggal dibandingkan dalam bentuk campuran rasematnya. Misalnya penisilin V, ialah antibiotic yang berasal dari isolasi lumut Penicillium, memiliki konfigurasi 2S, 5R, 6R. Enantiomernya tidak ada di alam dan juga dibuat di dalam laboratorium. Penisilin V ini biasanya tidak mempunyai aktivitas biologis.

Penisilin V

Lain halnya dengan obat-obatan yang bersumber dari bahan alam, ada juga obatobatan yang disintesisbdalam laboratorium yang terdiri dari kiral dan juga akiral yang sering dijual dalam keadaan campuran rasematnya. Misalnya ibuprofen yang didalamnya terkandung sebuah atom C stereogenik dan hanya memiliki enantiomer S saja yang bisa digunakan untuk anti-inflamasi (antiradang) atau analgesianalgesic penyembuhan rematik, sedangkan enantiomer R ibuprofen bersifat tidak aktif. Di pasaran, nama dagang dari ibuprofen Nuprin^®, Advil^®, dan Motrin^® yang merupakan campuran yang terdiri dari rasemat R dan S.

Melakukan sistesis senyawa tidak hanya menyebabkan boros bahan kimia, akan tetapi bisa juga mendapatkan enantiomer yang tidak menghasilkan fungsi seperti yang diinginkan. Enantiomer (R) ibuprofen yang terdapat dalam campuran rasemat bisa menyebabkan keterlambatan kecepatan dari enantiomer S. untuk mengatasi masalah ini, saat ini perusahaan farmasi merancang metode yang disebut sintesis asimetri, ialah yang hanya menciptakan atau membuat enantiomer tunggal, tidak untuk campuran rasemat. Pada masa ini sudah dikembangkan metode sebagai pembuatan (S)-ibuprofen.

Talidomid ialah salah satu diantara senyawa yang memiliki sifat-sifat biologis yang agak kurang mengenakkan. Pasalnya, senyawa ini memiliki satu atom khiral dan (+ dan -). Pada awalnya senyawa ini digunakan sebagai obat tidur, akan tetapi obat ini ditarik dari peredaran pada tahun 1961 karena bisa menyebabkan kecacatan pada bayi ketika lahir dari ibu yang menggunakan obat ini bahkan pada saat lahir bayi bisa saja kekurangan 2,3, atau 4 jari, ataupun tidak memiliki jari sama sekali.

           

            

Permasalahan
1. Mengapa penting bagi kita untuk mengidentifikasi apakah senyawa tersebut tergolong R atau S?
2. Bagaimana caranya menentukan apakah molekul tersebut tergolong R dan S?
3. Bagaimana kegunaan senyawa kiral pada dunia farmasi?