Чирал vs Ачирал
Бул эки терминди тең 1894-жылы Лорд Келвин тарабынан биринчи жолу ойлоп тапкан жалпы терминдин алдында талкуулоого болот. Хиралитет деген сөз грек тилинен келип чыккан, ал "кол" дегенди билдирет. Термин бүгүн стереохимияда кеңири колдонулат жана ага тиешелүү. Органикалык, органикалык эмес, физикалык жана эсептөөчү химиянын көптөгөн маанилүү тармактары. Бул, тескерисинче, колунан келген математикалык мамиле. Молекула хиралдык деп айтылганда, ал молекула жана анын күзгү сүрөттөлүшү үстү-үстүнө түшүрүлбөйт, бул биздин сол жана оң колубузга окшош, бирок алардын күзгү сүрөттөрү менен үстү-үстүнө коюуга болбойт.
Чирал деген эмне?
Жогоруда айтылгандай, хиралдык молекула – бул анын күзгүдөй элеси менен үстү-үстүнө түшүрүлбөгөн молекула. Бул кубулуш молекулада асимметриялык көмүртек атомунун болушунан улам пайда болот. Көмүртек атому ошол көмүртек атомуна кошулган төрт түрдүү топтор/атомдор болгондо асимметриялуу деп айтылат. Демек, молекуланын күзгүдөй элеси каралып жатканда, аны баштапкы молекулага туура келтирүү мүмкүн эмес. Көмүртектин бири-бирине окшош эки тобу бар, ал эми калган экөө такыр башка болгон дейли; бирок, бул молекуланын күзгүдөгү сүрөттөлүшү бир нече айлануудан кийин баштапкы молекуланын үстүнө коюлушу мүмкүн. Бирок, асимметриялык көмүртек атому болгон учурда, бардык мүмкүн болгон айлануулар аткарылгандан кийин да күзгү сүрөттөлүш жана молекуланы үстү-үстүнө коюу мүмкүн эмес.
Бул сценарий кириш сөздө айтылгандай кол көтөрүү түшүнүгү аркылуу эң жакшы түшүндүрүлөт. Хирал молекуласы жана анын күзгүсү жуп энантиомер же «оптикалык изомер» деп аталат. Оптикалык активдүүлүк молекулярдык багыт боюнча тегиздик поляризацияланган жарыктын айлануусуна тиешелүү. Демек, энантиомерлердин жуптарын карап жатканда, бири тегиздик поляризацияланган жарыкты солго айлантканда, экинчиси оңго бурат. Ошентип, бул молекулаларды бул каражат менен айырмалоого болот. Энантиомерлер абдан окшош химиялык жана физикалык касиеттерин бөлүшөт, бирок башка хиралдык молекулалардын катышуусунда алар такыр башкача жүрүшөт. Табияттагы көптөгөн бирикмелер хиралдык болуп саналат жана бул ферменттер тарабынан катализде көп жардам берди, анткени ферменттер белгилүү бир энантиомерге гана байланышат, бирок башкасына эмес. Ошондуктан, жаратылыштагы көптөгөн реакциялар жана жолдор вариация жана уникалдуулукту камсыз кылуучу жогорку спецификалык жана тандалма платформа болуп саналат. Энантиомерлер идентификациянын ыңгайлуулугу үчүн ар кандай белгилер менен аталат. б.а. R/S, +/-, d/l ж.б.
Ахирал деген эмне?
Ахиралдык молекуланы күзгүдөгү элеси менен көп күч-аракет жумшабастан эле коюуга болот. Молекулада асимметриялык көмүртек же башкача айтканда стереогендик борбор жок болгондо, ал молекуланы ахирал молекуласы катары кароого болот. Демек, бул молекулалар жана алардын күзгү сүрөттөлүштөрү эки эмес, бири-бирине окшош болгон бир эле молекула. Ахиралдык молекулалар тегиздик поляризацияланган жарыкты айландырбайт, демек, оптикалык активдүү эмес. Бирок, аралашмада эки энантиомер окшош өлчөмдө болгондо, ал тегиздик поляризацияланган жарыкты көрүнбөйт, анткени жарык бирдей өлчөмдө солго жана оңго айланганда айлануу эффектиси жокко чыгарылат. Ошондуктан, бул аралашмалар ачирал болуп көрүнөт. Ошого карабастан, бул өзгөчө кубулуш үчүн, бул аралашмалар көбүнчө рацемикалык аралашмалар деп аталат. Бул молекулалар да хиралдык молекулалар үчүн ар кандай аталыштарга ээ эмес. Атомду ахиралдык объект катары да кароого болот.
Чирал менен Ачиралдын кандай айырмасы бар?
• Хиралдын молекуласында асимметриялык көмүртек атому/стереогендик борбор бар, ал эми ахирал молекуласында жок.
• Хиралдын молекуласы үстү-үстүнө түшүрүлбөгөн күзгүгө ээ, ал эми ахиралдык молекулада жок.
• Хирал молекуласы жана анын күзгүдөгү сүрөттөлүшү энантиомерлер деп аталган эки башка молекула катары каралат, бирок ахирал молекуласы менен анын күзгүсү окшош.
• Хиралдын молекуласында химиялык атка ар кандай префикстер кошулат, бирок ахирал молекулаларында андай префикстер жок.
• Хирал молекуласы тегиз поляризацияланган жарыкты айландырат, бирок ахирал молекуласы айланбайт.
