“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
Regangan ruang adalah besarnya regangan pada struktur
senyawa kimia berbentuk siklik untuk menunjukkan seberapa besarnya regangan
ruang dari cicin siklik tersebut. Dimana tabel data mengenai regangan ruang
dapat dilihat pada tabel berikut :
Sikloalkana
|
Regangan
cincin (kkal/mo)
|
Siklopropana
|
27,6
|
Siklobutana
|
26,3
|
Siklopentana
|
6,5
|
Sikloheksana
|
0
|
Sikloheptana
|
6,4
|
Siklooktana
|
10,0
|
Siklononana
|
12,9
|
Siklodekana
|
12,0
|
Siklopentadekana
|
1,5
|
siklobutana
Jika ditinjau dari segi regangan cincinnya,
yang dihitung berdasarkan harga kalor pembakaran, terbukti bahwa harga regangan
total cincin yang terbesar adalah pada siklopropana, siklobutana, dan
siklopentana. Pada sikloheksana harganya = 0, yang sama dengan harga senyawa
rantai terbuka. Besarnya harga regangan pada siklopropana tersebut disebabkan
oleh adanya regangan sudut dan regangan sterik.
Sikloheksana adalah sikloalkana dengan
rumus molekul C6H12. Molekul sikloheksana dapat bersifat cis
ataupun trans, bila terdisubstitusi oleh dua gugus molekul atau atom.
Bentuk cis dan trans pada sikloheksana adalah isomer geometris dan pada suhu
kamar tak dapat saling-diubah satu menjadi lainnya, dan masing-masing isomer
dapat memiliki aneka ragam konformasi. pada kasus tersubstitusi
1,3–dimetilsikloheksana, maka konformasi cis lebih disukai (lebih
stabil) daripada posisi trans, karena pada posisi cis adalah e,e,
sedangkan trans adalah a,e.
karena kedua subsituent dalam 1,3-isomer dapat
berposisi ekuatorial. Sedangkan dalam trans-1,3- isomer, 1 gugusnya terpaksa
berposisi aksial.
Dalam hal sikloheksana ter-1,2-disubstitusikan, trans
– isomer lebih stabil dari cis–isomer, karena kedua substituennya dapat
berposisi ekuatorial. Tetapi bila kedua substituent itu 1,3 satu terhadap yang
lain pada suatu cincin siklohekana, maka cis –isomer lebih stabil dari pada
trans – isomer, Karena kedua substituent dalam 1,3 – isomer, dapat berposisi
ekuatorial. Dalam trans-1,3-isomer, 1 gugus terpaksa berposisi.Dalam
trans-1,3-isomer, 1 gugus terpaksa berposisi Dalam hal sikloheksana
ter-1,2-disubstitusikan, trans – isomer lebih stabil dari cis– isomer, karena
kedua substituennya dapat berposisi ekuatorial. Tetapi bila kedua substituent
itu 1,3 satu terhadap yang lain pada suatu cincin siklohekana, maka cis –isomer
lebih stabil dari pada trans – isomer, Karena kedua substituent dalam 1,3
–isomer, dapat berposisi ekuatorial. Dalam trans-1,3-isomer, 1 gugus terpaksa
berposisi.pada kasus tersubstitusi 1,3–dimetilsikloheksana,
maka konformasi cis lebih stabil daripada posisi trans,
karena pada posisi cis adalah e,e, sedangkan trans adalah
a,e.
Selain itu, dalam sikloheksana ada beberapa
konformasi, yaitu :
Konformasi
sikloheksana yang paling stabil adalah konformasi kursi (chair conformation)
karena sudutnya mendekati 1090 (sudut ikatan C-C-C adalah 1110).
Konformasi kursi ditandai oleh adanya dua macam orientasi ikatan C-H , yaitu
enam buah ikatan C-H aksial dan enam buah ikatan C-H ekuatorial.
Konformasi selain kursi, cenderung tidak stabil. Konformasi sikloheksana
dan besar energi potensial relatifnya, seperti gambar :
Jika satu atom H pada sikloheksana diganti gugus –CH3 atau gugus lain, maka
gugus –CH3/gugus lain tersebut dapat berposisi aksial/ekuatorial. Dalam hal ini
konformasi yang lebih stabil adalah konformasi dengan gugus –CH3 berposisi
ekuatorial.
Dalam konformasi kursi, ada dua jenis posisi atom
hidrogen yang berbeda, yaitu aksial dan
ekuatorial. Hidrogen aksial terletak di bawah dan di atas bidang yang dibentuk oleh cincin atom karbon, sedangkan
hidrogen equatorial terletak sepanjang bidang (pada satu bidang)
dengan atom-atom karbon.
Bila tiga atom karbon yang berselang
satu karbon yang lain dilekukkan ke arah berlawanan (yang semula pada posisi
atas dijadikan posisi bawah), maka atom hidrogen aksial pada cincin itu akan
dirubah menjadi hidrogen ekuaorial. Perubahan konformasi ini pada suhu tinggi
terjadi secara sangat cepat dan terus menerus. Tetapi pada suhu sangat rendah,
misalnya -100oC, konformasi yang satu dapat dipisahkan dari konformasi
yang lain.
Kestabilan termodinamika
struktur sikloheksana tersubstitusi
Terimakasih, materinya sangat bermanfaat. Saya mau bertanya, apakah ikatan rangkap dua atau rangkap tiga mempengaruhi regangan ruang?
BalasHapusTERIMASIH ATAS pertanyaaannya saudara lerry , baiklah mnenurut literatur : regangan ruang sangat dipengaruhi oleh ikatan rangkap (2 atau 3 ) atau tunggalnya suatu senyawa karena semakin banyak ikatan pada suatu senyawa maka regangannya akan semakin sedikit hal ini terjadi karena berhubungan dengan konformasi suatu senyawa dimana Konformer yang berbeda dapat saling berubah dengan melakukan rotasi pada ikatan tunggal tanpa memutuskan ikatan kimia. Keberadaan lebih dari satu konformasi, biasanya dengan energi yang berbeda, dikarenakan oleh rotasi hibridisasi orbital sp3 atom karbon yang terhalang. Isomerisme konformasi hanya terjadi pada ikatan tunggal karena ikatan rangkap dua dan rangkap tiga mempunyai ikatan pi yang menghalangi rotasi ikatan (regangan). Perbandingan stabilitas konformer-konformer yang berbeda biasanya dijelaskan dengan perbedaan dari kombinasi tolakan sterik dan efek elektronik. Contoh yang sederhana terlihat pada molekul butana yang dilihat dengan menggunakan proyeksi Newman. Rotamer adalah konformer yang berbeda hanya pada rotasi ikatan tunggal. Sawar rotasinya adalah energi aktivasi yang diperlukan untuk berubah dari satu konformer ke konformer lainnya. Contoh lain dari isomerisme konformasi adalah pelipatan molekul, di mana beberapa bentuk pelipatan stabil dan fungsional, namun yang lainnya tidak.
HapusTerima kasih ulasannya , sangat bwrmanfaat .
BalasHapussama asama
Hapusterimakasih penjelasannya..
BalasHapusuntuk konformasi apakah mempengaruhi regangannya?
terimakasih atas pertanyaannya. tentu saja konformasi akan mempengaruhi regangan suatu senyawa karena suatu senyawa dapat mengalami perubahan konformasi yang diakibatkan sudut ikatan yang mendekati tetrahedral sehingga mengakibatkan efek regangan ruang agar senyawa tersebut dapat mencapai kestabilannya
Hapusterima kasih atas penjelasannya,saya ingin bertanya apakah efek sterik berpengaruh pada konformasi suatu molekul?
BalasHapusterimaksaih atas pertanyaannya saudari liza , Pada pertemuan sebelumnya, telah didiskusikan mengenai regangan ruang atau steric strain. Ini terjadi karena ada tolakan dari elektron elektron antar gugus atom yang berdekatan atau terlalu dekat, sehingga gugus atom tersebut akan mencari posisi yang “nyaman” untuk mengurangi gaya sterik seminim mungkin. jadi tentu saja efek sterik ini akan berpengaruh pada konformasi suatu molekul dengan adanya efek sterik yang besar maka regangan ruang akan semakin besar juga yang artinya konformasi molekul akan terus terjadi hingga tercapai keadaan yang paling stabil.
HapusTerimakasih atas materinya, sangat bermanfaat.
BalasHapussama sama
HapusMaterinya sangat membantu min, ditunggu postingan selanjutnya :)
BalasHapusTrimakasih saudari susi atas pemaparannya, semoga sangat bermanfaat yaaa
BalasHapusTerima kasih atas materinya suadari Susi yang sangat bermanfaat yang dapat dijadikan sebagai referensi. semangat terus untuk memposting ilmu-ilmu yang bermanfaat:)
BalasHapus