Kiraal vs Achiral
Mõlemat neist terminitest saab arutada ühise nimetuse Chirality all, mille loonud esmakordselt lord Kelvin 1894. aastal. Sõnal Chirality on kreeka päritolu, mis tähendas „käsi”. Seda terminit kasutatakse tänapäeval stereokeemias tavaliselt ja see puudutab orgaanilise, anorgaanilise, füüsikalise ja arvutusliku keemia paljusid olulisi valdkondi. See on pigem matemaatiline lähenemine käelisusele. Kui molekuli kohta öeldakse, et see on kiraalne, ei ole see molekul ja selle peegelpilt üksteise peal, mis ideaalis sarnaneb meie vasaku ja parema käega juhtumiga, mida ei saa nende vastavate peegelpiltidega kokku panna.
Mis on Chiral?
Nagu eespool mainitud, on kiraalne molekul molekul, mida ei saa oma peegelpildiga üles panna. See nähtus ilmneb molekulis asümmeetrilise süsinikuaatomi olemasolu tõttu. Süsinikuaatom on asümmeetriline, kui selle konkreetse süsinikuaatomiga on ühendatud neli erinevat tüüpi rühma / aatomit. Seetõttu on molekuli peegelpildi kaalumisel võimatu muuta seda originaalmolekuliks sobivaks. Oletame, et süsinikul oli kaks üksteisega sarnast rühma ja ülejäänud kaks täiesti erinevad; ometi saab selle molekuli peegelpildi pärast mitut pöörlemisringi algse molekuliga kokku panna. Asümmeetrilise süsinikuaatomi olemasolu korral ei saa peeglipilti ja molekuli aga ka pärast kõigi võimalike pöörlemiste tegemist asetada.
Seda stsenaariumi saab kõige paremini selgitada sissejuhatuses mainitud käelisuse mõiste kaudu. Kiraalset molekuli ja selle peegelpilti nimetatakse enantiomeeride paariks või 'optilisteks isomeerideks'. Optiline aktiivsus on seotud tasapinnalise polariseeritud valguse pöörlemisega molekulaarse orientatsiooni järgi. Seega, kui kaaluda enantiomeeride paari, siis kui üks pöörab tasapinnalist polariseeritud valgust vasakule, teeb teine seda paremale. Seega saab neid molekule selle abil eristada. Enantiomeeridel on väga sarnased keemilised ja füüsikalised omadused, kuid teiste kiraalsete molekulide juuresolekul käituvad nad väga erinevalt. Paljud looduse ühendid on kiraalsed ja see on ensüümide katalüüsimisel palju aidanud, kuna ensüümid seonduvad ainult konkreetse, kuid mitte teise enantiomeeriga. Seetõttupaljud looduses olevad reaktsioonid ja teed on väga spetsiifilised ja selektiivsed, pakkudes platvormi varieerumiseks ja ainulaadsuseks. Enantiomeere nimetatakse identifitseerimise mugavuse huvides erinevate sümbolitega. st R / S, +/-, d / l jne.
Mis on Achiral?
Achiraalset molekuli saab oma peegelpildiga ilma suurema vaevata asetada. Kui molekul ei sisalda asümmeetrilist süsinikku või teisisõnu stereogeenset keskust, võib seda molekuli pidada akiraalseks molekuliks. Seetõttu pole need molekulid ja nende peegelpildid kaks, vaid sama molekul, kuna need on üksteisega identsed. Achiraali molekulid ei pöörle tasapinnalist polariseeritud valgust, seega pole nad optiliselt aktiivsed. Kui kahte enantiomeeri on segus samasuguses koguses, ei pöörle see silmanähtavalt tasapinnalist polariseeritud valgust, kuna valgus, mida pööratakse sarnastes kogustes vasakule ja paremale, tühistab pöörlemise efekti. Seetõttu näivad need segud olevat ahiraalsed. Sellegipoolest nimetatakse seda segu selle erilise nähtuse tõttu sageli ratseemilisteks segudeks. Nendel molekulidel pole ka erinevaid nimetamismustreid kui kiraalsete molekulide puhul. Aatomi võib pidada ka achiraalseks objektiks.
Mis vahe on Chiralil ja Achiralil?
• Kiraalne molekul sisaldab asümmeetrilist süsinikuaatomit / stereogeenset keskust, kuid akiraalne molekul mitte.
• Kiraalsel molekulil on mitte üksteise peal asetatav peegelpilt, kuid achiraalsel molekulil mitte.
• Kiraalset molekuli ja selle peegelpilti peetakse kaheks erinevaks molekuliks, mida nimetatakse enantiomeerideks, kuid akiraalne molekul ja selle peegelpilt on identsed.
• Kiraalsel molekulil on keemilisele nimele lisatud erinevad eesliited, kuid achiraalsed molekulid selliseid eesliiteid ei sisalda.
• Kiraalne molekul pöörleb tasapinnalist polariseeritud valgust, kuid achiraalne molekul mitte.
