Разница между хиральным и ахиральным

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 08:42

Хирал против Ахирала

Оба эти термина можно обсудить под общим термином «хиральность», который впервые был введен лордом Кельвином в 1894 году. Слово «хиральность» имеет греческое происхождение, что означает «рука». Этот термин сегодня широко используется в стереохимии и относится ко многим важным областям органической, неорганической, физической и вычислительной химии. Это скорее математический подход к ручному управлению. Когда говорят, что молекула хиральна, эта молекула и ее зеркальное изображение не накладываются друг на друга, что идеально напоминает случай с нашими левой и правой руками, которые не могут быть совмещены с их соответствующими зеркальными изображениями.

Что такое хиральный?

Как упоминалось выше, хиральная молекула - это молекула, на которую нельзя наложить ее зеркальное отображение. Это явление происходит из-за присутствия в молекуле асимметричного атома углерода. Атом углерода называется асимметричным, если к этому конкретному атому углерода присоединены четыре различных типа групп / атомов. Следовательно, при рассмотрении зеркального отображения молекулы невозможно подогнать его под исходную молекулу. Предположим, что у углерода есть две группы, похожие друг на друга, а две другие совершенно разные; тем не менее, зеркальное отображение этой молекулы может быть наложено на исходную молекулу после нескольких циклов вращения. Однако в случае наличия асимметричного атома углерода даже после выполнения всех возможных вращений зеркальное изображение и молекула не могут быть наложены друг на друга.

Этот сценарий лучше всего объясняется концепцией руки, упомянутой во введении. Хиральная молекула и ее зеркальное отображение называются парой энантиомеров или «оптическими изомерами». Оптическая активность связана с вращением плоско-поляризованного света за счет ориентации молекул. Следовательно, при рассмотрении пары энантиомеров, когда один вращает плоско-поляризованный свет влево, другой вращает вправо. Таким образом, эти молекулы можно различать этим способом. Энантиомеры обладают очень похожими химическими и физическими свойствами, но в присутствии других хиральных молекул они ведут себя совершенно иначе. Многие природные соединения являются хиральными, и это очень помогло в катализе ферментами, поскольку ферменты связываются только с определенным энантиомером, но не с другим. Следовательно,многие реакции и пути в природе высокоспецифичны и селективны, обеспечивая платформу для вариаций и уникальности. Энантиомеры названы разными символами для удобства идентификации. т.е. R / S, +/-, d / l и т. д.

Что такое ахирал?

На ахиральную молекулу можно без особых усилий наложить ее зеркальное отображение. Когда молекула не содержит асимметричного углерода или, другими словами, стереогенного центра, эту молекулу можно рассматривать как ахиральную молекулу. Следовательно, эти молекулы и их зеркальные изображения - не две, а одна и та же молекула, поскольку они идентичны друг другу. Ахиральные молекулы не вращают плоско-поляризованный свет, следовательно, не являются оптически активными. Однако, когда два энантиомера находятся в одинаковых количествах в смеси, он не вызывает видимого вращения плоско-поляризованного света, поскольку свет, вращающийся в одинаковых количествах влево и вправо, отменяет эффект вращения. Следовательно, эти смеси кажутся ахиральными. Тем не менее, из-за этого особого явления эти смеси часто называют рацемическими смесями. Эти молекулы также не имеют различных схем наименования, как для хиральных молекул. Атом также можно рассматривать как ахиральный объект.

В чем разница между Chiral и Achiral?

• Хиральная молекула содержит асимметричный атом углерода / стереогенный центр, а ахиральная молекула - нет.

• Хиральная молекула имеет непересекающееся зеркальное отображение, а ахиральная молекула - нет.

• Хиральная молекула и ее зеркальное отображение считаются двумя разными молекулами, называемыми энантиомерами, но ахиральная молекула и ее зеркальное отображение идентичны.

• Хиральная молекула имеет различные префиксы, добавленные к химическому названию, но ахиральные молекулы не содержат таких префиксов.

• Хиральная молекула вращает плоскополяризованный свет, а ахиральная молекула - нет.