ჩირალი vs აჩირალი
ორივე ეს ტერმინი შეიძლება განიხილებოდეს საერთო ტერმინით Chirality, რომელიც პირველად გამოიგონა ლორდ კელვინმა 1894 წელს. სიტყვა Chirality-ს აქვს ბერძნული წარმოშობა, რაც ნიშნავს "ხელს". ტერმინი დღეს ჩვეულებრივ გამოიყენება სტერეოქიმიაში და ეხება მრავალი მნიშვნელოვანი დარგი ორგანულ, არაორგანულ, ფიზიკურ და გამოთვლით ქიმიაში. ეს უფრო მათემატიკური მიდგომაა ხელობისადმი. როდესაც ამბობენ, რომ მოლეკულა არის ქირალური, ეს მოლეკულა და მისი სარკის გამოსახულება არ არის ზედმეტად დაწესებული, რაც იდეალურად წააგავს ჩვენი მარცხენა და მარჯვენა ხელის შემთხვევას, რომელიც არ შეიძლება იყოს ზედმეტად ასახული მათი შესაბამისი სარკის გამოსახულებით.
რა არის Chiral?
როგორც ზემოთ აღინიშნა, ქირალური მოლეკულა არის მოლეკულა, რომელიც არ შეიძლება იყოს ზედმიწევნით მისი სარკისებური გამოსახულებით. ეს ფენომენი ხდება მოლეკულაში ასიმეტრიული ნახშირბადის ატომის არსებობის გამო. ნახშირბადის ატომს უწოდებენ ასიმეტრიულს, როდესაც არსებობს ოთხი განსხვავებული ტიპის ჯგუფი/ატომები, რომლებიც შეერთებულია ამ კონკრეტულ ნახშირბადის ატომთან. ამიტომ, მოლეკულის სარკისებური გამოსახულების განხილვისას შეუძლებელია მისი მორგება თავდაპირველ მოლეკულასთან. დავუშვათ ნახშირბადს ჰქონია ერთმანეთის მსგავსი ორი ჯგუფი და დანარჩენი ორი სრულიად განსხვავებული; მიუხედავად ამისა, ამ მოლეკულის სარკისებური გამოსახულება შეიძლება თავდაპირველ მოლეკულას დაემატოს რამდენიმე რაუნდის ბრუნვის შემდეგ. თუმცა, ნახშირბადის ასიმეტრიული ატომის არსებობის შემთხვევაში, ყველა შესაძლო ბრუნვის შემდეგაც კი, სარკისებური გამოსახულება და მოლეკულა ვერ იქნება გადანაწილებული.
ეს სცენარი საუკეთესოდ არის ახსნილი ხელდასხმის კონცეფციით, როგორც ეს შესავალშია აღნიშნული. ქირალურ მოლეკულას და მის სარკისებურ გამოსახულებას ენანტიომერების წყვილს ან „ოპტიკურ იზომერებს“უწოდებენ.ოპტიკური აქტივობა უკავშირდება სიბრტყის პოლარიზებული სინათლის ბრუნვას მოლეკულური ორიენტაციის მიხედვით. ამიტომ, როდესაც განვიხილავთ ენანტიომერების წყვილს, როდესაც ერთი ბრუნავს სიბრტყის პოლარიზებულ შუქს მარცხნივ, მეორე აკეთებს ამას მარჯვნივ. ამრიგად, ამ მოლეკულების გარჩევა შესაძლებელია ამ გზით. ენანტიომერებს აქვთ ძალიან მსგავსი ქიმიური და ფიზიკური თვისებები, მაგრამ სხვა ქირალური მოლეკულების თანდასწრებით ისინი ძალიან განსხვავებულად იქცევიან. ბუნების მრავალი ნაერთი ქირალურია და ეს ბევრს დაეხმარა ფერმენტების მიერ კატალიზებაში, რადგან ფერმენტები აკავშირებს მხოლოდ კონკრეტულ ენატიომერს, მაგრამ არა მეორეს. მაშასადამე, ბუნებაში მრავალი რეაქცია და გზა არის მაღალი სპეციფიკური და შერჩევითი, რომელიც უზრუნველყოფს პლატფორმას ცვალებადობისა და უნიკალურობისთვის. ენანტიომერებს ასახელებენ სხვადასხვა სიმბოლოებით იდენტიფიკაციის მოხერხებულობისთვის. ანუ R/S, +/-, d/l და ა.შ.
რა არის აჩირალი?
აქირული მოლეკულა შეიძლება ზედმეტად გადაიტანოს თავისი სარკისებური გამოსახულებით დიდი ძალისხმევის გარეშე. როდესაც მოლეკულა არ შეიცავს ასიმეტრიულ ნახშირბადს ან სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, სტერეოგენურ ცენტრს, ეს მოლეკულა შეიძლება ჩაითვალოს აქირალურ მოლეკულად.მაშასადამე, ეს მოლეკულები და მათი სარკის გამოსახულებები არ არის ორი, არამედ ერთი და იგივე მოლეკულა, რადგან ისინი ერთმანეთის იდენტურია. აქირალური მოლეკულები არ ბრუნავს სიბრტყის პოლარიზებულ სინათლეს, შესაბამისად, არ არის ოპტიკურად აქტიური. თუმცა, როდესაც ორი ენანტიომერი ერთნაირი რაოდენობითაა ნარევში, ის ხილულად არ ბრუნავს სიბრტყის პოლარიზებულ შუქს, რადგან სინათლის ბრუნვისას მსგავსი რაოდენობით მარცხნივ და მარჯვნივ ბრუნვის ეფექტი გაუქმებულია. აქედან გამომდინარე, ეს ნარევები, როგორც ჩანს, აქირალურია. მიუხედავად ამისა, ამ განსაკუთრებული ფენომენის გამო, ამ ნარევს ხშირად უწოდებენ რასემულ ნარევებს. ამ მოლეკულებს ასევე არ აქვთ დასახელების განსხვავებული შაბლონები, როგორც ქირალურ მოლეკულებს. ატომი ასევე შეიძლება ჩაითვალოს აკირულ ობიექტად.
რა განსხვავებაა Chiral-სა და Achiral-ს შორის?
• ქირალური მოლეკულა შეიცავს ნახშირბადის ასიმეტრიულ ატომს/სტერეოგენურ ცენტრს, მაგრამ აკირალური მოლეკულა არა.
• ქირალურ მოლეკულას აქვს არაზედადგმული სარკისებური გამოსახულება, მაგრამ აქირალურ მოლეკულას არა.
• ქირალური მოლეკულა და მისი სარკისებური გამოსახულება განიხილება როგორც ორი განსხვავებული მოლეკულა, რომელსაც ენანტიომერები უწოდებენ, მაგრამ აქირალური მოლეკულა და მისი სარკისებური გამოსახულება იდენტურია.
• ქირალურ მოლეკულას აქვს სხვადასხვა პრეფიქსები დამატებული ქიმიურ სახელს, მაგრამ აქირალური მოლეკულები არ შეიცავს ასეთ პრეფიქსებს.
• ქირალური მოლეკულა ბრუნავს სიბრტყის პოლარიზებულ სინათლეს, მაგრამ აკირული მოლეკულა არა.
