Chiral vs Achiral
O obeh pojmih lahko govorimo pod skupnim izrazom Chirality, ki ga je Lord Kelvin prvič skoval leta 1894. Beseda Chirality ima grški izvor, kar pomeni "roka". Izraz se danes pogosto uporablja v stereokemiji in se nanaša na številna pomembna področja organske, anorganske, fizikalne in računalniške kemije. Gre bolj za matematični pristop k ročnosti. Ko naj bi bila molekula kiralna, se ta molekula in njena zrcalna slika ne prekrivata, kar v idealnem primeru spominja na primer z našo levo in desno roko, ki je z njihovimi zrcalnimi slikami ni mogoče prestaviti.
Kaj je Chiral?
Kot smo že omenili, je kiralna molekula molekula, ki je ni mogoče nadgraditi z zrcalno sliko. Ta pojav se pojavi zaradi prisotnosti asimetričnega atoma ogljika v molekuli. Atom ogljika naj bi bil asimetričen, če so temu določenemu ogljikovemu atomu pridružene štiri različne vrste skupin / atomov. Zato pri obravnavi zrcalne slike molekule ni mogoče prilagoditi prvotni molekuli. Recimo, da je imel ogljik dve podobni skupini, drugi dve pa popolnoma drugačni; vendar lahko zrcalno sliko te molekule po več krogih rotacij nadgradimo z originalno molekulo. Vendar pa je v primeru prisotnosti asimetričnega atoma ogljika tudi po izvedbi vseh možnih rotacij zrcalna slika in molekule ni mogoče nalagati.
Ta scenarij je najbolje razložiti s konceptom ročnosti, kot je omenjen v uvodu. Kiralna molekula in njena zrcalna slika se imenuje par enantiomerov ali "optični izomeri". Optična aktivnost se nanaša na vrtenje ravnine polarizirane svetlobe glede na molekularno usmerjenost. Pri obravnavi para enantiomerov torej eden zavrti ravninsko polarizirano svetlobo v levo, drugi pa v desno. Tako lahko te molekule ločimo na ta način. Enantiomeri imajo zelo podobne kemijske in fizikalne lastnosti, vendar se ob prisotnosti drugih kiralnih molekul obnašajo zelo različno. Mnoge naravne spojine so kiralne in to je veliko pomagalo pri katalizi z encimi, saj se encimi vežejo samo na določen enantiomer, ne pa tudi na drugega. Zatoštevilne reakcije in poti v naravi so visoko specifične in selektivne, ki zagotavljajo platformo za spreminjanje in edinstvenost. Enantiomeri so zaradi lažje identifikacije poimenovani z različnimi simboli. tj. R / S, +/-, d / l itd.
Kaj je Achiral?
Ahiralno molekulo je mogoče brez velikega napora preslikati z zrcalno sliko. Kadar molekula ne vsebuje asimetričnega ogljika ali z drugimi besedami stereogenega centra, lahko to molekulo štejemo za ahiralno molekulo. Zato te molekule in njihove zrcalne slike niso dve, temveč enake molekule, saj so si enake. Ahiralne molekule ne vrtijo ravninsko polarizirane svetlobe, zato niso optično aktivne. Ko pa sta dva enantiomera v podobnih količinah v zmesi, ta vidno ne vrti ravninsko polarizirane svetlobe, saj ima svetloba, ki se vrti v podobnih količinah v levo in desno, učinek vrtenja izklopljen. Zato se zdi, da so te mešanice ahiralne. Kljub temu pa te mešanice zaradi tega posebnega pojava pogosto imenujemo racemične mešanice. Tudi te molekule nimajo drugačnih vzorcev poimenovanja kot kiralne molekule. Atom lahko štejemo tudi za ahiralni objekt.
Kakšna je razlika med Chiral in Achiral?
• Kiralna molekula vsebuje asimetrični atom ogljika / stereogeni center, ahiralna molekula pa ne.
• Kiralna molekula ima zrcalno sliko, ki je ni mogoče prestaviti, ahiralna molekula pa je ne.
• Kiralna molekula in njena zrcalna slika veljata za dve različni molekuli, imenovani enantiomeri, ahiralna molekula in njena zrcalna slika pa sta enaki.
• Kiralni molekuli so kemičnemu imenu dodane različne predpone, ahiralne molekule pa ne vsebujejo takšnih predpon.
• Kiralna molekula vrti ravninsko polarizirano svetlobo, ahiralna molekula pa ne.
