Chiralne kontra achiralne
Oba te terminy mogą być omawiane pod wspólnym terminem Chirality, który został po raz pierwszy ukuty przez Lorda Kelvina w 1894 r. Słowo Chiralność ma greckie pochodzenie, co oznaczało „rękę”. wiele ważnych dziedzin w chemii organicznej, nieorganicznej, fizycznej i obliczeniowej. To raczej matematyczne podejście do ręczności. Kiedy mówi się, że cząsteczka jest chiralna, ta cząsteczka i jej lustrzane odbicie nie mogą się nakładać, co idealnie przypomina przypadek z naszą lewą i prawą ręką, którego nie można nałożyć z ich odpowiednimi odbiciami lustrzanymi.
Co to jest chiralne?
Jak wspomniano powyżej, chiralna cząsteczka to cząsteczka, której nie można nałożyć na jej lustrzane odbicie. Zjawisko to występuje z powodu obecności w cząsteczce asymetrycznego atomu węgla. Mówi się, że atom węgla jest asymetryczny, gdy istnieją cztery różne typy grup/atomów połączone z tym konkretnym atomem węgla. Dlatego, biorąc pod uwagę lustrzane odbicie cząsteczki, niemożliwe jest dopasowanie jej do oryginalnej cząsteczki. Załóżmy, że węgiel ma dwie grupy podobne do siebie, a pozostałe dwie są zupełnie różne; jednak lustrzane odbicie tej cząsteczki może zostać nałożone na oryginalną cząsteczkę po kilku rundach obrotów. Jednak w przypadku obecności asymetrycznego atomu węgla, nawet po wykonaniu wszystkich możliwych obrotów, lustrzane odbicie i cząsteczka nie mogą się na siebie nakładać.
Ten scenariusz najlepiej wyjaśnić koncepcją ręczności, jak wspomniano we wstępie. Cząsteczka chiralna i jej lustrzane odbicie nazywane są parą enancjomerów lub „izomerami optycznymi”. Aktywność optyczna wiąże się z rotacją płaskiego światła spolaryzowanego przez orientację molekularną. Dlatego, rozważając parę enancjomerów, gdy jeden skręca płaszczyznę spolaryzowanego światła w lewo, drugi robi to w prawo. W ten sposób można w ten sposób odróżnić te cząsteczki. Enancjomery mają bardzo podobne właściwości chemiczne i fizyczne, ale w obecności innych cząsteczek chiralnych zachowują się zupełnie inaczej. Wiele związków natury jest chiralnych, co bardzo pomogło w katalizie przez enzymy, ponieważ enzymy wiążą się tylko z określonym enancjomerem, ale nie z drugim. W związku z tym wiele reakcji i ścieżek w naturze jest wysoce specyficznych i selektywnych, zapewniając platformę dla zmienności i niepowtarzalności. Enancjomery są nazywane różnymi symbolami dla ułatwienia identyfikacji. tj. R/S, +/-, d/l itp.
Co to jest Achiral?
Achiralna cząsteczka może zostać bez większego wysiłku nałożona na jej lustrzane odbicie. Gdy cząsteczka nie zawiera asymetrycznego węgla lub innymi słowy centrum stereogenicznego, cząsteczkę tę można uznać za cząsteczkę achiralną. Dlatego te cząsteczki i ich lustrzane odbicia nie są dwiema, ale tą samą cząsteczką, ponieważ są do siebie identyczne. Cząsteczki achiralne nie obracają się w płaszczyźnie światła spolaryzowanego, dlatego nie są aktywne optycznie. Jednakże, gdy dwa enancjomery są w podobnych ilościach w mieszaninie, nie powoduje to widocznego skręcenia płaskiego światła spolaryzowanego, ponieważ światło obracane w podobnych ilościach w lewo iw prawo ma zniesiony efekt rotacji. Dlatego te mieszaniny wydają się być achiralne. Niemniej jednak, ze względu na to szczególne zjawisko, mieszaniny te są często nazywane mieszaninami racemicznymi. Cząsteczki te również nie mają innych wzorców nazewnictwa, jak w przypadku cząsteczek chiralnych. Atom może być również uważany za obiekt achiralny.
Jaka jest różnica między Chiralem a Achiralem?
• Chiralna cząsteczka zawiera asymetryczny atom węgla / centrum stereogeniczne, ale achiralna cząsteczka nie.
• Chiralna cząsteczka ma nienakładające się odbicie lustrzane, ale achiralna cząsteczka nie.
• Chiralna cząsteczka i jej lustrzane odbicie są uważane za dwie różne cząsteczki zwane enancjomerami, ale achiralna cząsteczka i jej lustrzane odbicie są identyczne.
• Cząsteczka chiralna ma różne przedrostki dodane do nazwy chemicznej, ale cząsteczki achiralne nie zawierają takich przedrostków.
• Chiralna cząsteczka obraca płasko spolaryzowane światło, ale achiralna nie.
