Chirál vs Achirál
Oba tyto pojmy lze diskutovat pod běžným pojmem Chirality, který jako první vytvořil lord Kelvin v roce 1894. Slovo Chirality má řecký původ, což znamená „ruka“. Tento termín se dnes běžně používá ve stereochemii a týká se mnoha důležitých oblastí v organické, anorganické, fyzikální a výpočetní chemii. Jedná se spíše o matematický přístup k předání. Když se o molekule říká, že je chirální, tato molekula a její zrcadlový obraz jsou nepřekládatelné, což se ideálně podobá případu s naší levou a pravou rukou, které nelze překrývající se svými zrcadlovými obrazy.
Co je to chirál?
Jak bylo uvedeno výše, chirální molekula je molekula, kterou nelze překrýt zrcadlovým obrazem. K tomuto jevu dochází v důsledku přítomnosti asymetrického atomu uhlíku přítomného v molekule. Atom uhlíku je považován za asymetrický, když jsou k tomuto konkrétnímu atomu uhlíku připojeny čtyři různé typy skupin / atomů. Když tedy uvažujeme zrcadlový obraz molekuly, je nemožné zajistit, aby odpovídala původní molekule. Předpokládejme, že uhlík měl dvě podobné skupiny a ostatní dvě byly zcela odlišné; přesto může být zrcadlový obraz této molekuly navrstven na původní molekulu po několika cyklech rotace. Avšak v případě přítomnosti asymetrického atomu uhlíku nelze zrcadlový obraz a molekulu superponovat ani po provedení všech možných rotací.
Tento scénář lze nejlépe vysvětlit konceptem předání, jak je uvedeno v úvodu. Chirální molekula a její zrcadlový obraz se nazývají pár enantiomerů nebo „optické izomery“. Optická aktivita souvisí s rotací roviny polarizovaného světla podle molekulární orientace. Když tedy vezmeme v úvahu pár enantiomerů, když jeden otáčí rovinně polarizované světlo doleva, druhý to dělá doprava. Tímto způsobem lze tyto molekuly odlišit tímto způsobem. Enantiomery mají velmi podobné chemické a fyzikální vlastnosti, ale v přítomnosti dalších chirálních molekul se chovají velmi odlišně. Mnoho přírodních sloučenin je chirálních, což značně pomohlo při katalýze enzymy, protože se tyto enzymy vážou pouze na určitý enantiomer, na druhý nikoli. Proto,mnoho reakcí a cest v přírodě je vysoce specifických a selektivních poskytujících platformu pro variace a jedinečnost. Pro usnadnění identifikace jsou enantiomery pojmenovány různými symboly. tj. R / S, +/-, d / l atd.
Co je Achiral?
Achirální molekulu lze bez větší námahy překrýt zrcadlovým obrazem. Pokud molekula neobsahuje asymetrický uhlík nebo jinými slovy stereogenní centrum, lze tuto molekulu považovat za achirální molekulu. Proto tyto molekuly a jejich zrcadlové obrazy nejsou dvě, ale stejná molekula, protože jsou navzájem identické. Achirální molekuly neotáčejí rovinně polarizovaným světlem, proto nejsou opticky aktivní. Pokud jsou však ve směsi dva enantiomery v podobných množstvích, neotáčí to viditelně rovinné polarizované světlo, protože světlo rotující v podobných množstvích doleva a doprava má účinek rotace zrušen. Proto se tyto směsi zdají být achirální. Kvůli tomuto speciálnímu jevu se však tyto směsi často nazývají racemické směsi. Tyto molekuly také nemají různé vzorce pojmenování jako u chirálních molekul. Atom lze také považovat za achirální objekt.
Jaký je rozdíl mezi chirálem a achirálem?
• Chirální molekula obsahuje asymetrický atom uhlíku / stereogenní centrum, ale achirální molekula nikoli.
• Chirální molekula má nepřekládatelný zrcadlový obraz, ale achirální molekula nikoli.
• Chirální molekula a její zrcadlový obraz jsou považovány za dvě různé molekuly nazývané enantiomery, ale achirální molekula a její zrcadlový obraz jsou identické.
• K chirální molekule jsou přidány různé předpony k chemickému názvu, ale achirální molekuly takové předpony neobsahují.
• Chirální molekula otáčí rovinně polarizované světlo, ale achirální molekula ne.
