Advertisement

Keisomeran Optik, Dua monosakarida yang paling sederhana adalah aldotriosa, yaitu gliseraldehida dan ketotriosa, yaitu dihidroksi aseton. Menurut konvensi, gugus aldehida ditulis di sebelah atas pada rumus itu, sedangkan gugus keton kedua dari atas. Untuk keperluan referensi, atom karbon sepanjang rantai monosakarida diberi nomor urut dari 1, 2, 3, dan seterusnya, dan dinyatakan sebagai C-1, C-2, C-3, dan seterusnya. Penomorannya dimulai dari atom C pada gugus aldehida bagi aldosa dan pada gugus —CH2OH ujung yang ada di atas keton untuk ketosa. Pada gliseraldehida C-2 yang ditandai dengan asterisk mengikat empat gugus yang berbeda (—CHO, —H, —OH, dan —CH2OH), jadi tidak simetris. Ini berarti, jika sebuah molekul gliseraldehida dianggap sebagai sebuah struktur tiga dimensi, dalam ruang akan terdapat dua kemungkinan susunan keempat gugus itu. Kedua susunan itu ada kaitannya satu sama lain, seperti tangan kiri dan tangan kanan, dan merupakan dua molekul yang berbeda, tetapi yang satu merupakan bayang-bayang cermin dari yang lain. Ke arah mana pun salah satu susunan diarahkan, tidak akan mungkin untuk membuat susunan yang satu bertindihan dengan yang lain agar keempat gugus jatuh di tempat yang sama (  13.1). Oleh karena itu, gliserida memiliki dua buah bentuk, yaitu dua senyawa yang berbeda, sebab konfigurasi molekulnya, yaitu susunan atom-atomnya dalam ruang, berbeda. Kedua senyawa itu memiliki sifat kimia dan fisik yang sama (misalnya sama titik didihnya, titik cairnya, kelarutannya dalam berbagai pelarut, dan sebagainya), akan tetapi satu sama lain dapat dibedakan dalam hal memutar bidang cahaya terpolarisasi. Itulah sebabnya keduanya disebut isomer optik. Jika cahaya terpolarisasi dilewatkan melalui larutan salah satu isomer, bidang polarisasinya akan berputar ke kiri, sedangkan larutan isomer lainnya akan memutar bidang polarisasinya ke kanan. Kedua isomer ini dapat dibedakan di atas kertas dengan cara gugus — OH pada C-2 ditulis pada sebelah kanan atau kiri pada rumus bangunnya. Isomer yang dinyatakan dengan menuliskan gugus —OH di sebelah kanan C-2 dikatakan memiliki konfigurasi —D, sedangkan isomer dengan —OH ditulis di sebelah kiri C-2 mempunyai konfigurasi —L. Penentuan kedua senyawa sebagai D-gliseraldehida dan L-gliseraldehida menunjukkan susunan ruang gugus-gugus sekitar C-2 yang asimetrik, dan tidak menunjukkan arah perputaran bidang polarisasi pada senyawa itu. Gliseraldehida dan dihiroksiaseton dari segi teori dapat dipandang sebagai molekul tetua (parent molecule) aldosa dan ketosa yang memiliki rantai karbon lebih panjang dengan cara menyisipkan satu gugus CHOH atau lebih antara C-1 dan C-2 untuk aldosa dan antara C-2 dan C-3 untuk ketosa. J adi penambahan satu gugus CHOH kepada gliseraldehida dan kepada dihidroksiaseton akan berturut-turut menghasilkan aldotetrosa dan ketotetrosa. Pemanjangan rantai lebih lanjut menghasilkan pentosa dengan 5 atom C, lalu heksosa dengan 6 atom C. Setiap kali panjang rantai karbon diperpanjang dengan penambahan gugus CHOH, atom karbon baru yang asimetrik akan terbentuk pada molekul, sehingga jumlah kemungkinan isomer optik berlipat dua. Pada tetrosa yang berasal dari glis.eraldehida ada dua atom karbon yang asimetrik, jadi ada empat kemungkinan isomer, dua dari D-gliseraldehida dan dua dari L-gliseraldehida. Seperti tampak pada rumus bangunnya, senyawa I merupakan bayang-bayang cermin senyawa IV, jadi ada hubungan satu sama lain seperti halnya D-gliseraldehida dengan L-gliseraldehida; keduanya memiliki sifat kimia dan fisik yang sama, tetapi berbeda sifat terhadap sinar terpolarisasi. Demikian pula halnya dengan senyawa II dan senyawa III. Suatu senyawa beserta bayang-bayang cerminnya disebut enansiomer (atau enansiomorf). Karena senyawa I dan IV memiliki sifat kimia dan fisik berbeda dengan senyawa II dan III, maka kedua pasangan ini diberi nama berbeda pula yaitu, berturut-turut, eritrosa dan treosa. Isomer optik yang tidak berkerabat satu dengan yang lain sebagai enansiomer disebut diastereoisomer. Jadi D-eritrosa adalah enansiomer dari L-eritrosa tetapi diastereoisomer dari D-treosa dan L-treosa. Untuk tiap monosakarida tertentu jumlah kemungkinan isomernya dinyatakan dengan 2″ dan n adalah jumlah atom karbon asimetrik dalam molekul; jadi pada aldoheksosa dengan 4 atom karbon asimetrik akan terdapat 24 atau 16 kemungkinan isomer.

Dihidroksiaseton, seperti terlihat pada rumus bangunnya, tidak memiliki atom karbon asimetrik. Dengan demikian, isomer optiknya baru mungkin terbentuk. setelah segugus

Advertisement

CHOH dimasukkan ke dalam molekul pada C-3, yang akan menjadikannya ketotetrosa. Kedua isomernya dapat terlihat dalam rumus bangun si sebelah kiri.

Seperti pada gliseraldehida, isomer D dan L dibedakan pada cara menuliskan rumus bangunnya dengan meletakkan gugus —OH di kanan dan di kiri atom karbon asimetrik, yang pada ketotetrosa adalah C-3.

Dengan adanya sejumlah besar isomer optik pada karbohidrat, maka perlu adanya sebuah metode baku untuk pemberian tanda pada rumus bangunnya. Dengan persetujuan internasional telah diputuskan bahwa semua monosakarida harus digolongkari ke dalam D atau L menurut asal mereka, apakah dari D-gliseraldehida atau L-gliseraldehida, yang telah disetujui sebagai konfigurasi “tetua”. Hal ini mengantar ke peraturan umum bahwa jika atom karbon pada molekul monosakarida dinomori menuruti cara konvensional dari ujung karbonil ke bawah, gugus —OH pada nomor karbon asimetrik tertinggi ada di kanan untuk senyawa D, dan di kiri untuk senyawa L. Misalnya, pada suatu aldoheksosa seperti glukosa, gugus —OH ditulis di kanan C-5 pada D-heksosa dan ditulis di kiri pada L-heksosa, sebab pada aldoheksosa C-5 adalah atom karbon asimetrik terjauh dari ujung karbonil molekul itu.

 

Advertisement