Aturan prioritas Cahn–Ingold–PrelogSebuah contoh yang menunjukkan bagaimana sistem CIP mengurutkan prioritas struktur. Penentuan dilakukan dengan membandingkan substituen—semakin tinggi nomor atom atau semakin “berat” kelompok yang terikat, semakin tinggi pula prioritasnya. Gugus yang ditandai merah menjadi faktor penentu urutan prioritas terakhir.
Dalam bidang kimia organik, aturan prioritas Cahn–Ingold–Prelog (CIP) berfungsi sebagai pedoman standar yang memastikan setiap stereoisomer dapat dinamai dengan cara yang konsisten dan tidak ambigu. Aturan ini—yang berasal dari karya Cahn, Ingold, dan Prelog—menetapkan sistem prioritas yang memungkinkan penamaan struktur stereokimia secara tepat dalam tata nama senyawa kimia.[1][2]:26 Sistem CIP dirancang untuk memberikan label R atau S pada setiap pusat kiral dan E atau Z pada setiap ikatan rangkap, sehingga seluruh konfigurasi stereokimia suatu molekul dapat dinyatakan secara tepat melalui nama sistematisnya. Setiap pusat kiral maupun ikatan rangkap biasanya berkontribusi pada dua kemungkinan bentuk isomer. Karena itu, molekul dengan n pusat kiral umumnya akan memiliki 2n jenis stereoisomer, yang tersusun atas 2n−1 pasang diastereomer dan masing-masing pasang tersebut memiliki dua enantiomer.[3][4] Aturan CIP memungkinkan penamaan stereoisomer secara akurat pada semua molekul organik yang pusat atomnya memiliki tingkat koordinasi di bawah 4, serta berlaku pula untuk pusat dengan koordinasi 6. Di sini, tingkat koordinasi berarti jumlah atom yang langsung terikat pada pusat tersebut.[2]:26f[4]
Makalah fundamental mengenai aturan urutan CIP pertama kali terbit pada 1966,[5] kemudian mengalami beberapa penyempurnaan,[6] hingga akhirnya diadopsi secara resmi oleh IUPAC pada 1974 sebagai bagian dari standar penamaan senyawa organik.[2]:26ff Sejak itu, aturan ini telah direvisi beberapa kali, dengan revisi terbaru dimuat dalam edisi 2013[7] buku Nomenclature of Organic Chemistry. Versi IUPAC menjadi acuan formal yang menegaskan bahwa metode CIP mencakup senyawa dengan ligansi hingga 4, diperluas hingga ligansi 6, dan berlaku untuk seluruh jenis konfigurasi maupun konformasi.[2]:26ff Meski demikian, IUPAC menekankan bahwa untuk kasus-kasus kompleks, pengguna tetap dianjurkan mempelajari makalah asli—khususnya publikasi tahun 1966—karena pengantar dalam dokumentasi resmi hanya cukup untuk kasus yang relatif sederhana.[2]:26f
Artikel terbaru mengajukan revisi terhadap sebagian aturan CIP—khususnya aturan urutan 1b dan 2—karena ditemukan jenis molekul yang deskriptor stereokimianya sulit ditentukan dengan jelas.[8] Kendati demikian, ada persoalan lain yang belum terselesaikan: dalam beberapa kasus langka, dua stereoisomer suatu molekul ternyata memperoleh deskriptor CIP yang identik. Akibatnya, sistem CIP tidak selalu mampu memberikan nama stereokimia yang benar-benar tidak ambigu, sehingga metode penamaan lain terkadang lebih tepat digunakan.
Tahap penamaan
Prosedur penamaan berdasarkan aturan CIP biasanya melibatkan tiga tahap utama, mengikuti pedoman resmi IUPAC mengenai penamaan stereokimia.[9]
Memberikan urutan prioritas pada setiap substituen sesuai aturan penentuan prioritas CIP; dan
Menetapkan konfigurasi stereokimia menggunakan deskriptor R atau S, serta E atau Z, untuk menghasilkan penamaan yang tidak ambigu.
Penjelasan lebih teknis dapat ditemukan dalam literatur stereokimia modern, seperti yang dibahas oleh Hanson et.al. dalam analisis algoritmik aturan CIP.[8]
Contoh
Contoh-contoh berikut menunjukkan bagaimana aturan penamaan itu digunakan dalam praktik.[10]
Contoh penentuan deskriptor stereokimia R dan S pada berbagai senyawa.
Senyawa hipotetis bromoklorofluoroiodometana dalam konfigurasi (R) sering digunakan sebagai contoh sederhana dari molekul kiral. Urutan prioritas substituen ditentukan langsung oleh nilai nomor atom (Z): iodin (Z = 53) > bromin (Z = 35) > klorin (Z = 17) > fluorin (Z = 9). Dengan menempatkan fluorin (prioritas terendah, nomor 4) menjauhi pengamat, rotasi yang terbentuk adalah searah jarum jam sehingga konfigurasi tersebut diberi label R.
Dalam penetapan konfigurasi L-serina, prioritas tertinggi (nomor 1) diberikan kepada atom nitrogen (Z = 7) pada gugus amino (NH2). Baik gugus hidroksimetil (CH2OH) maupun gugus asam karboksilat (COOH) memiliki atom karbon (Z = 6), tetapi prioritas diberikan kepada COOH karena atom karbon pada gugus tersebut terikat pada oksigen kedua (Z = 8), sedangkan pada gugus CH2OH atom karbon terikat pada atom hidrogen (Z = 1). Prioritas terendah (nomor 4) diberikan kepada atom hidrogen, dan karena atom ini mengarah menjauhi pengamat, penurunan prioritas secara berlawanan arah jarum jam untuk tiga substituen lainnya menghasilkan konfigurasi S
Pusat kiral dalam (S)-karvona terikat pada satu atom hidrogen (tidak ditampilkan, prioritas 4) dan tiga atom karbon. Gugus isopropenil memiliki prioritas 1 (karena tersusun dari atom karbon saja). Untuk dua atom karbon lainnya, prioritas ditentukan berdasarkan atom-atom yang berjarak dua ikatan dari pusat kiral: satu berada pada bagian gugus keto (O, O, C — prioritas 2) dan satu lagi berada pada bagian alkena (C, C, H — prioritas 3). Putaran berlawanan arah jarum jam yang terbentuk menghasilkan konfigurasi S.
↑Clayden, Jonathan; Greeves, Nick & Warren, Stuart (2012). Organic Chemistry (Edisi 2nd). Oxford, UK: Oxford University Press. hlm.316f. ISBN978-0199270293. Diakses tanggal 2 February 2016.
12Penggunaan istilah “biasanya” muncul karena tidak semua molekul dengan pusat kiral menghasilkan jumlah stereoisomer sesuai rumus; beberapa di antaranya memiliki bidang simetri, seperti pada senyawa meso, sehingga sebagian bentuk isomernya ternyata identik. Dengan demikian, perhitungan matematis standar sering memberikan estimasi berlebih. Referensi: Clayden, hlm. 317.
-Carvone.svg)
