PROYEKSI FISCHER
Proyeksi adalah gambar suatu benda yg dibuat berupa garis
pada
bidang
datar.
Gambar
rata (mendatar) (mendatar) atau
proyeksi merupakan
dasar
menggambar teknik untuk menyatakan bentuk dan ukuran suatu obyek atau benda. Ditemukan oleh Emil Fischer Fischer yang merupakan seorang ahli kimia berasal dari Jerman. Proyeksi yang menggambarkan bentuk molekul 3 Dimensi Dimensi menjadi 2 dimensi. Rumus proyeksi proyeksi yang dikemukakan Fischer Fischer ini untuk menunjukkan penataan ruang ruang dari gugus atau atom di sekitar atom atom karbon kiral (asimetris).
Aturan Chan-Ingold-Prelog Untuk menentukan susunan konfigurasi pada atom C kiral : a) Ditentukan prioritas atom/gugus yang yang terikat pada atom atom misalnya : a(prioritas a(prioritas tertinggi)-b-c-d(prioritas terendah) b) Molekul dilihat dari arah yang bertentangan dengan atom/gugus yang mempunyai prioritas terendah c)
Bila a-b-c-d mempunyai urutan searah searah dengan putaran jarum jarum
jam maka
senyawa/atom c kiral tersebut mempunyai konfigurasi konfigurasi R (Rectus).
Dari
bahasa latin (kanan) Dan jika a-b-c-d mempunyai urutan urutan berlawanan dengan arah jarum jam maka senyawa / atom c kiral itu mempunyai konfigurasi S (Sinister) . Dari
bahasa
latin (kiri) Cara menentukan konfigurasi R/S
Apabila atom-atom yang dipermasalahkan berbeda-beda, berbeda-beda, maka urutan prioritas ditentukan oleh oleh nomer atom. Atom dengan nomer atom tinggi menjadi prioritas utama. Jika atom-atom itu adalah isotop, maka isotop dengan nomor masa tinggi memproleh prioritas. Jika atom-atom yang terikat langsung pada atom C kiral sama, maka
prioritas ditentukkan ditentukkan oleh oleh atom berikutnya. Atom - atom yang yang
terikat oleh ikatan rangkap 2 atau rangkap 3 diberi kesetaraan ikatan tunggal sehingga atom-atom ini dapat diperlakukan
sebagai gugus-gugus berikatan
tunggal dalam menentukan prioritas. Contoh : ikatan rangkap 2 dianggap mengikat 2 atom yang sama. Atom yang mengikat 2 atom C yang riil mempunyai Prioritas lebih tinggi daripada ikatan rangkap.
Kelemahan proyeksi Fischer pada struktur diatas yaitu Sebuah molekul yang sama akan mempunyai proyeksi Fischer yang berbeda tergantung arah melihatnya atau kedudukan dari molekul tersebut. Misalnya molekul tipe C abcd dapat digambarkan proyeksi Fischernya
Jadi semuanya ada 24 proyeksi Fischer, untuk molekul tipe C
abcd.
Sebenarnya
hanya menggambarkan 2 bentuk molekul C abcd yang merupakan enantiomer satu sama lain.
Senyawa dengan lebih dari satu Pusat Stereogenik Diastereomer Diastereomer adalah stereoisomer yang bukan bayangan cerminnya. Diastereomer kiral mempunyai konfigurasi yang berlawanan pada beberapa pusat kiral namun mempunyai konfigurasi yang sama dengan yang lainnya. Sebagai pembandingnya, enantiomer yang mempunyai konfigurasi berlawanan pada semua pusat kiral.
Senyawa dengan 2 atau lebih atom C asimetrik Senyawa dengan 2 atom C khiral, sekurang-kurang nya mempunyai satu substituen yang berbeda pada ke dua atom C khiral itu (serinya tipe : C abc – Cabd; Cabc – C ade ; Cabc – C def ) mempunyal 4 bentuk Stereo Isomer. Umumnya senyawa yang mempunyai n atom C khiral akan mempunyai 2 Stereo Isomer Proyeksi Fischer ke empat Stereo Isomer senyawa tersebut adalah :
A dan B ; C dan D merupakan senyawa enantiomer A dan C ; A dan D tidak ada hubungan bayangan cermin satu sama lain, meskipun atom/gugus yang terikat pada ke dua atom C khiral adalah sama. Hubungan semacam ini disebut diastereoisomer. Enaritiomer, sifat kimia dan fisikanya sama kecuali sifat optiknya berbeda. Diastereoisomer mempunyai sifat kimia dan fisika (titik lebur dan kelarutan) yang berbeda. Hubungan antara A, B, C dan D dapat digambarkan sebagai berikut
Beberapa kelemahan proyeksi Fischer untuk menggambarkan senyawa yang
mempunyai dua atau lebih atom C khiral tidak melukiskan keadaan (konformasi) molekul yang sebenarnya. Molekul yang sama bila dilihat dari arah yang berbeda akan memberikan proyeksi Fischer yang berbeda. Selain itu pada proyeksi ini
digambarkan konfigurasi “eclipset’ dari gugus -gugus yang terikat pada atom C khiral, sedangkan sebenarnya konfigurasi ‘staggered’ lebih stabil.
Senyawa yang mengandung 2 atom C khiral dengan tipe C
C abc hanya abc –
mempunyai 3 bentuk stereo isomer. Dua dari ketiga isomer ini merupakan bayangan cermin yang tidak saling menutup, sehingga bersifat optis aktif isomer yang ketiga, diastereoisomer dari kedua bentuk yang pertama mempunyai sebuah bidang simetri, dapat saling menutup dengan bayangan cerminnya dan tidak bersifat optis aktif. Stereoisomer yang tidak optis aktif disebut bentuk meso. Bentuk meso ini mempunyai sifat-sifat yang berbeda dari pasangan yang merupakan bayangan cermin, sebagal contoh misalnya asam tartrat. Asam meso tartrat melebur pada temperatur (140°C) yang lebih rendah daripada isomer optis aktif (170°C)/ Mempunyai berat jenis yang lebih rendah, kelarutan yang lebih kecil dan merupakan asam yang lebih lemah.
Rantai karbon berada pada garis vertikal. Karbon dengan bilangan oksidasi tertinggi berada pada bagian atas. Rotasi 180 pada bidang tidak mengubah
molekul. Jangan merotasi molekul 90 o, rotasi ini akan mengubah molekul Suatu rotasi 180° masih dapat dimungkinkan karena tidak mengubah konfigurasi dari masing2 ikatan.
Rotasi 90° akan mengubah orientasi dari gugus2 yang berada pada garis horizontal dan vertikal. Jangan merotasi proyeksi Fischer pada 90°.
Proyeksi Fisher lebih mudah digambar dan dan lebih mudah untuk m enemukan enansiomer dan bidang cermin internal ketika molekul memiliki dua atau lebih karbon kiral. Prioritas terendah (biasanya H) diletakkan ke arah pengamat, sehingga aturan penandaan yang berkebalikan dibandingkan dengan aturan sebelumnya. Urutan prioritas searah jarum jam 1-2-3 merupakan konfigurasi (S ) dan urutan prioritas berlawanan arah jarum jam 1-2-3 merupakan konfigurasi (R ). Misalnya:
Proyeksi Fischer dapat diputar 180˚ pada bidang kertas (tidak 90˚ atau 270˚), tanpa merubah arti. Proyeksi Fischer dapat digunakan untuk menggambarkan lebih dari satu atom karbon kiral dalam sebuah molekul, dengan ketentuan bahwa atom karbon selalu ditempatkan diatas. atom karbon tetra hedral dalam proyeksi Fischer digambarkan sebagai dua garis bersilang, dengan ketentuan bahwa garis horisontal mengarah keatas bidang (mendekati pembaca) dan garis vertikal mengarah kebawah bidang Struktur Gula D semua gula yang ada di alam yang mempunyai gugus hidroksil pada atom karbon kiral paling bawah terletak dikanan disebut dengan gula D. semua gula L memiliki gugus hidroksil pada atom karbon kiral paling bawah terletak dikiri dalam proyeksi Fischer, jadi gula L adalah bayangan cermin dari gula D. Emil Fischer adalah seorang pelopor dalam
kimia karbohidrat (hadiah nobel thn. 1902). Proyeksi Fischer sebenarnya diciptakan untuk menggambarkan struktur monosakarida. Sebagai dasar adalah gliseraldehida yang optis aktif dan memutar bidang polarisasi cahaya ke kanan (d-gliseraldehida).
Oleh Fischer, senyawa ini dianggap mempunyai bentuk
sebagai berikut: Aturan untuk menggambarkan proyeksi monosakarida a. Gugus yang paling teroksidasi (gugus karbonil) diletakkan di atas. b. Jika gugus-OH pada atom C no. 2 dari gliseraldehida berada dikanan, diberi tanda D (tidak memandang pemutaran bidang polarisasi cahayanya). c. Untuk membedakan senyawa yang memutar bidang polarisasi cahaya ke kanan atau ke kiri diberi tanda (+) untuk yang memutar ke kanan dan (-) untuk yang memutar ke kiri. d. Tanda ini ditentukan secara percobaan dan tidak ada hubungannya dengan rumus strukturnya. Beberapa contoh monosakarida •
Tetrosa (4 atom C), mempunyai 2 atom C khiral & mempunyai 22 = 4
stereoisomer. Misalnya ; D/L eritrosa dan D/L treosa •
Pentosa (5 atom C), mempunyai 3 atom C khiral & mempunyai 23 = 8
stereoisomer. Misalnya;
•
D/L ribosa
D/L ksilosa
D/L arabinosa
D/L liksosa
Heksosa (6 atom C), mempunyai 4 atom C khiral & mempunyai 2 4 = 16
stereoisomer. Misalnya; D/L allosa
D/L gulosa
D/L altrosa
D/L idosa
D/L glukosa
D/L galaktosa
D/L manosa
D/L talosa
Atom C pseudo khiral Contoh,
-
-
-
Dalam molekul ini atom C-2 dan C-4 adalah khiral, apakah C-3 juga khiral. - Bila C-2 dan C-4 mempunyai konfigurasi sama maka C-3 tidak kiral. - Bila C-2 & C-4 mempunyai konfigurasi yang berbeda (yang satu R dan y ang lain S) maka C-3 khiral. - Atom C yang dapat khiral atau tidak tergantung pada konfigurasi dua atom C yang lain, disebut pseudo khiral. - C pseudo khiral dapat pula didefinisikan atom C khiral yang terletak pada bidang simetri. Proyeksi Fischer ke empat stereo isomer tersebut adalah sebagai berikut:
Gugus yang mempunyai konfigurasi R prioritasnya lebih tinggi daripada konfigurasi S. Contoh senyawa yang mempunyai atom C pseudo khiral:
