1. Jelaskan mengapa suatu sikloheksana
terdisubstitusi-cis-1,3 lebih stabil dari pada struktur trans padanannya !
2. Tuliskan proyeksi fischer untuk semua konfigurasi yang mungkin dari 2,3,4-pentanatriol. Tunjukkan pasangan-pasangan enantiomernya !
Jawab :
1. Rumus umum sikloalkana CnH2n. Kestabilan (ketidakreaktifan) sikloalkana pada mulanya dijelaskan dengan “teori regangan Baeyer” (Baeyer’s strain theory). Menurut teori ini, senyawa siklik seperti halnya sikloalkana membentuk cincin datar. Bila sudut-sudut ikatan dalam senyawa siklik menyimpang dari sudut ikatan tetrahedral (109,50) maka molekulnya mengalami regangan.
Makin besar penyimpangannya terhadap sudut
ikatan tetrahedral, molekulnya makin regang, dan berakibat molekul tersebut
makin reaktif. Pada sikloheksana
juga dijumpai isomer-isomer cis-tans, yang bila digambarkan dengan konformasi
kursi, yang masing-masing substituen dapat berposisi aksial atau ekuatorial.
Sifat-sifat fisika dan kimia sikloalkana hampir sama dengan alkana, yaitu
nonpolar, titik didih dan titik leburnya sebanding dengan berat molekulnya, dan
inert (lambat bereaksi dengan senyawa lain).
Kesimpulannya
Konformasi Cis 1,2- dimetilsikloheksana adalah a, e = e, a (energi sama besar) dan trans 1,2- dimetilsikloheksana adalah a, a < e, e (lebih stabil 1,87 kkal/mol). Jadi dalam kasus terdisubstitusi 1,2-sikloheksana, konformasi trans lebih stabil dari cis, karena padatrans kedua substituen pada posisi ekuatorial.Tetapi pada kasus tersubstitusi 1,3–dimetilsikloheksana, maka konformasi cis lebih disukai (lebih stabil) daripada posisi trans, karena pada posisi cis adalah e,e, sedangkantrans adalah a,e.
Dua gugus yang disubstitusikan pada suatu cincin sikloheksana
dapat bersifat cis ataupun trans. Cis 1,3 lebih stabil dari pada struktur trans
1,3 karena kedua substituent dalam cis-1,3 dapat berposisi ekuatorial. Sedangkan
trans-1,3 satu gugus terpaksa berposisi aksial. Dalam hal ini kesetabilansuatu isomer baik itu cisataupun
trans tergantung pada posisi substituennya. Jika cis-1,3 lebih stabil
dikarenakan posisi ekuatorial hal ini disebabkan bahwa pada posisi ekuatorial
efek tolakan steriknya lebih kecil
dibandingkan posisi aksial pada trans-1,3 sehingga cis-1,3lebih stabil. Jadi dapat
disumpulkan bahwa posisi ekuatorial memilik efek tolakan sterik yang kecil
sehungga stabil dan semakin kecil tolakan sterik antar atom maka akan semakin
stabil. Begitupula sebaliknya pada posisi aksial yang memiliki tolakan sterik
yang besar sehingga menyebabkan ketidakstabilan.
2. Proyeksi fischer 2,3,4-pentanatriol
2. Tuliskan proyeksi fischer untuk semua konfigurasi yang mungkin dari 2,3,4-pentanatriol. Tunjukkan pasangan-pasangan enantiomernya !
Jawab :
1. Rumus umum sikloalkana CnH2n. Kestabilan (ketidakreaktifan) sikloalkana pada mulanya dijelaskan dengan “teori regangan Baeyer” (Baeyer’s strain theory). Menurut teori ini, senyawa siklik seperti halnya sikloalkana membentuk cincin datar. Bila sudut-sudut ikatan dalam senyawa siklik menyimpang dari sudut ikatan tetrahedral (109,50) maka molekulnya mengalami regangan.
Kesimpulannya
Konformasi Cis 1,2- dimetilsikloheksana adalah a, e = e, a (energi sama besar) dan trans 1,2- dimetilsikloheksana adalah a, a < e, e (lebih stabil 1,87 kkal/mol). Jadi dalam kasus terdisubstitusi 1,2-sikloheksana, konformasi trans lebih stabil dari cis, karena padatrans kedua substituen pada posisi ekuatorial.Tetapi pada kasus tersubstitusi 1,3–dimetilsikloheksana, maka konformasi cis lebih disukai (lebih stabil) daripada posisi trans, karena pada posisi cis adalah e,e, sedangkantrans adalah a,e.
2. Proyeksi fischer 2,3,4-pentanatriol