Diastereomer

Diastereomer yang juga epimer
D-treosa D-eritrosa

Dalam stereokimia, diastereomer (terkadang disebut pula diastereoisomer) adalah suatu jenis stereoisomer[1] yang bukan cerminan satu sama lain dan tidak identik. Dengan demikian, jenis isomer ini muncul ketika dua atau lebih stereoisomer dari suatu senyawa memiliki konfigurasi yang berbeda pada satu atau lebih (namun tidak pada seluruh) pusat kiral yang ekuivalen (saling berkaitan), dan tidak saling membentuk bayangan cermin.[2] Ketika dua diastereoisomer berbeda hanya pada satu pusat kiral, keduanya disebut sebagai epimer. Setiap pusat kiral dapat membentuk dua konfigurasi berbeda, sehingga umumnya menambah jumlah stereoisomer secara bertambah dua kali lipat untuk setiap pusat kiral tambahan.

Diastereomer berbeda dari enansiomer karena enansiomer merupakan pasangan stereoisomer yang memiliki perbedaan konfigurasi pada seluruh pusat kiral, sehingga keduanya menjadi bayangan cermin satu sama lain.[3] Enansiomer dari suatu senyawa yang memiliki lebih dari satu stereosenter juga merupakan diastereomer terhadap stereoisomer lain dari senyawa tersebut yang bukan merupakan bayangan cerminnya (yakni selain enansiomer pasangannya). Diastereomer memiliki sifat fisik yang berbeda (tidak seperti kebanyakan sifat enansiomer) dan sering kali menunjukkan perbedaan dalam reaktivitas kimia.

Diastereomer tidak hanya berbeda dalam sifat fisiknya, tetapi juga dalam reaktivitas kimianya — yakni cara suatu senyawa berinteraksi dengan senyawa lain. Sebagai contoh, glukosa dan galaktosa merupakan diastereomer. Meskipun keduanya memiliki massa molar yang sama, glukosa lebih stabil dibandingkan galaktosa. Perbedaan stabilitas ini menyebabkan galaktosa diserap sedikit lebih cepat daripada glukosa di dalam tubuh manusia.[4][5]

Diastereoselektivitas merupakan kecenderungan terbentuknya satu atau lebih diastereomer tertentu dibandingkan diastereomer lainnya dalam suatu reaksi organik. Secara umum, stereoselektifitas dipengaruhi oleh interaksi torsi dan sterik pada pusat kiral yang muncul akibat pendekatan elektrofil menuju pusat kiral selama reaksi berlangsung.[6]

Syn / anti

Ketika ikatan tunggal antara dua pusat stereogenik dapat berputar bebas, penanda cis/trans tidak lagi berlaku. Dua awalan yang diterima secara luas untuk membedakan diastereomer pada ikatan berorbital sp³ dalam molekul rantai terbuka adalah syn dan anti. Masamune mengusulkan deskriptor ini karena tetap dapat digunakan meskipun gugus-gugusnya tidak terikat pada atom karbon yang bersebelahan.[7] Sistem ini juga bekerja tanpa bergantung pada aturan prioritas CIP. Istilah syn menggambarkan gugus yang berada pada sisi yang sama, sedangkan anti menggambarkan gugus yang berada pada sisi berlawanan. Konsep ini hanya berlaku untuk proyeksi zigzag dan menjelaskan stereokimia relatif, bukan stereokimia absolut.[8]

Semua isomer tersebut berada dalam kategori yang sama.[9]

Eritro / treo

Dua awalan lama yang masih sering digunakan untuk membedakan diastereomer adalah treo dan eritro. Pada sakarida yang digambar menggunakan proyeksi Fischer, isomer eritro memiliki dua substituen identik berada pada sisi yang sama, sedangkan isomer treo menempatkannya pada sisi berlawanan.[10] Ketika digambar sebagai rantai zigzag, isomer eritro menempatkan dua substituen identik pada sisi berlawanan bidang (anti). Penamaan ini berasal dari pasangan diastereomer aldosa empat karbon, yaitu eritrosa dan treosa. Penggunaan awalan ini tidak direkomendasikan secara umum karena sering sulit menentukan penerapannya untuk senyawa tertentu.[11]

Namun, awalan tersebut tetap bermanfaat untuk menggambarkan konfigurasi relatif pada senyawa yang memenuhi kriteria berikut: memiliki sedikitnya empat atom karbon, tepat dua di antaranya merupakan pusat kiral, kedua pusat kiral tersebut bersebelahan, dan masing-masing pusat kiral memiliki dua substituen yang jelas dapat diklasifikasikan sebagai “lebih besar” (biasanya heteroatom seperti N, O, atau S) dan “lebih kecil” (biasanya H).[12]

Treitol dan eritritol merupakan alkohol gula empat karbon. Eritritol bersifat akiral (memiliki setidaknya satu konformasi dengan bidang atau pusat simetri), sedangkan treitol bersifat kiral. Sebuah mnemonik dalam bahasa Inggris yang sering digunakan adalah bahwa “treitol” dan “kiral” sama-sama dimulai dengan konsonan, sedangkan “eritritol” dan “akiral” sama-sama dimulai dengan huruf vokal.

Contoh senyawa threo lainnya adalah treonina, salah satu asam amino yang dikodekan oleh DNA. Diastereomer eritro-nya, yaitu alotreonina, tidak dikodekan oleh DNA dan sangat jarang ditemukan di alam.

 
L-Treonina (2S,3R) dan D-Treonina (2R,3S)
 
L-Alotreonina (2S,3S) dan D-Alotreonina (2R,3R)

Dalam reaksi adisi pada alkena, adisi syn pada alkena trans, atau adisi anti pada alkena cis, menghasilkan produk treo; sedangkan adisi syn pada alkena cis, atau adisi anti pada alkena trans, memberikan produk eritro.[13]

Aplikasi

Dua diastereomer, seperti telah dijelaskan sebelumnya, tidak memiliki sifat kimia yang identik. Prinsip ini dimanfaatkan dalam sintesis kiral untuk memisahkan campuran enansiomer. Konsep tersebut menjadi dasar dari teknik resolusi kiral. Setelah pasangan diastereomer terbentuk, pemisahan dapat dilakukan menggunakan kromatografi atau rekristalisasi. Contoh lain penerapan prinsip ini dapat ditemukan pada stereokimia ketonisasi enol dan enolat.[14][15][16]

Lihat pula

Referensi

  1. ^ IUPAC "Gold Book" diastereoisomerism  DOI:10.1351/goldbook.D01679
  2. ^ Garrett, R.H.; Grisham, C.M. (2005), Biochemistry 3rd ed., Belmont CA: Thomson, hlm. 205, ISBN 0-534-41020-0.
  3. ^ IUPAC "Gold Book" enantiomer  DOI:10.1351/goldbook.E02069
  4. ^ McCance, Robert Alexander; Madders, Kate (1930). "The comparative rates of absorption of sugars from the human intestine". Biochemical Journal. 24 (3): 795–804. doi:10.1042/bj0240795. ISSN 0264-6021. PMC 1254520. PMID 16744419.
  5. ^ Chao, Hsi-Chun; McLuckey, Scott A. (2020-10-06). "Differentiation and Quantification of Diastereomeric Pairs of Glycosphingolipids using Gas-phase Ion Chemistry". Analytical Chemistry. 92 (19): 13387–13395. doi:10.1021/acs.analchem.0c02755. ISSN 0003-2700. PMC 7544660. PMID 32883073.
  6. ^ Lavinda, Olga; Witt, Collin H.; Woerpel, K. A. (2022-03-28). "Origin of High Diastereoselectivity in Reactions of Seven-Membered-Ring Enolates". Angewandte Chemie International Edition in English. 61 (14) e202114183. doi:10.1002/anie.202114183. ISSN 1521-3773. PMC 8940697. PMID 35076978.
  7. ^ Masamune, Shunichi (1984). "Multiple Asymmetric Induction". Pure and Applied Chemistry. 56 (1): 1–30. doi:10.1351/pac198456010001.
  8. ^ Trost, Barry M.; Brindle, Cheyenne S. (2010). "The Direct Catalytic Asymmetric Aldol Reaction". Chemical Society Reviews. 39: 1600–1630. doi:10.1039/B923537J.
  9. ^ Evans, David A.; McGee, Lawrence R. (1981). "Enantioselective Aldol Condensations. 3. Erythro-Selective Condensations via Zirconium Enolates". Journal of the American Chemical Society. 103: 2876–2878. doi:10.1021/ja00400a071.
  10. ^ Modern Physical Organic Chemistry Eric V. Anslyn, Dennis A. Dougherty (2006)
  11. ^ IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, edisi ke-2 ("Buku Emas") (1997). Versi koreksi daring:  (2006–) "erythro, threo".
  12. ^ Eliel, Ernest L. (1967). "Conformational and Stereochemical Principles". Topics in Stereochemistry. 1: 1–54. doi:10.1002/9780470147085.ch1.
  13. ^ Carey, Francis A.; Sundberg, Richard J. (2007). "Control of Stereochemistry in Alkene Additions". Advanced Organic Chemistry. Part A.
  14. ^ Seeman, Jeffrey I. (1983). "Chiral Resolution". Chemical Reviews. 83 (2): 83–134. doi:10.1021/cr00054a001.
  15. ^ Heathcock, C. H. (1976). "The Stereochemistry of Enolate Formation and Reactions". Organic Reactions. 23: 1–294.
  16. ^ Eliel, Ernest L.; Wilen, Samuel H. (1972). "Applications of Diastereomer Formation in Chiral Resolution". Journal of Organic Chemistry. 37: 3608–3617. doi:10.1021/jo00794a002.

Content Disclaimer

Informasi ini disarikan dari Wikipedia dan disajikan kembali untuk tujuan edukasi. Konten tersedia di bawah lisensi CC BY-SA 3.0. Kami tidak bertanggung jawab atas ketidakakuratan data yang bersumber dari kontribusi publik tersebut.

  1. The information displayed on this website is sourced in part or in whole from Wikipedia and has been adapted for the purpose of restating it. We strive to provide accurate and relevant information, however:
  2. There is no guarantee of absolute accuracy. Wikipedia is an open, collaborative project that can be edited by anyone, so information is subject to change.
  3. It is not intended to constitute professional advice. The content displayed is for informational and educational purposes only. For important decisions (e.g., medical, legal, or financial), please consult a professional.
  4. Content copyright. Wikipedia is licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike License (CC BY-SA). This means that content may be reused with appropriate attribution and shared under a similar license.
  5. Responsible use. Any risk arising from the use of information from this website is entirely the responsibility of the user.