რა არის ოპტიკური იზომერია?

ოპტიკური იზომერი არის სივრცული იზომერიის სახეობა, რომლის მთავარი მიზანი არის ასიმეტრიის მქონე მოლეკულების ქცევის შესწავლა, ანუ ერთმანეთის გადაფარვა.

მარცხენა სარკის გამოსახულება

მოლეკულები, რომლებიც არ არის ზედმეტად მოსაწყობი (ასიმეტრიული მოლეკულები) შეიძლება შედარდეს მარჯვენა ხელთან და მის სარკის სურათთან. ზემოთ მოცემულ სურათზე გვაქვს, რომ მარცხენა ხელის სარკისებური გამოსახულება არის მარჯვენა ხელი, რომელიც არ გადაფარავს ერთმანეთს.

ძირითადი განსხვავებები წარმოდგენილ მოლეკულებს შორის ოპტიკური იზომერია არიან იმ გავლენაზე, რომელსაც ისინი იწვევენ თუ არა პოლარიზებული შუქიშეძლებენ სინათლის გადახრას ან არა და მათ ფიზიკურ და ქიმიურ თვისებებთან დაკავშირებით.

იმის მტკიცება, რომ ნივთიერებას აქვს ოპტიკური იზომერია, მის მოლეკულებში უნდა ვეძებოთ მინიმუმ ერთის არსებობა ასიმეტრიული ნახშირბადი (ასევე ეწოდება ქირალურ ნახშირბადს), რომელიც არის ნახშირბადი, რომელსაც აქვს ოთხი განსხვავებული ლიგანი, როგორც შემდეგ მაგალითში:

ნახშირბადი ოთხი სხვადასხვა შემკვრელით

ნახშირბადს აქვს წყალბადის (H), მეთილის (CH) ლიგანდები₃), ბრომი (Br) და ეთილი (H₃C-CH₂) და ამიტომ არის ქირალური ნახშირბადი.

ახლა იხილეთ იზომერების ტიპები, რომლებიც შეისწავლეს ოპტიკური იზომერია:

აქტიური ოპტიკური იზომერები

ასევე მოუწოდა ოპტიკური ანტიპოდები, ენანტიომორფები ან ქირალური მოლეკულები, არის ორგანული მოლეკულები, რომლებსაც აქვთ პოლარიზებული სინათლის მიმართულების გადატანა მარცხნივ ან მარჯვნივ.

ორგანული ნაერთის მოლეკულას, რომელსაც შეუძლია შუქის მარჯვნივ გადახრა, ეწოდება ა მარჯვენა ხელით. იგივე ორგანული ნაერთის მოლეკულას, რომელსაც შეუძლია შუქის გადატანა მარცხნივ, ეწოდება ლევოროტარული.

ნუ გაჩერდები ახლა... რეკლამის შემდეგ მეტია;)

ყველა ორგანულ ნაერთს, რომელსაც აქვს ქირალური ნახშირბადი, ავტომატურად აქვს მარჯვენა მოლეკულა და მარცხენა მოლეკულა. ამასთან, თუ გარკვეულ ორგანულ ნაერთს აქვს ერთზე მეტი ქირალური ნახშირბადი, ჩვენ უნდა გამოვიყენოთ მეცნიერის ვან'თ ჰოფის მიერ შემოთავაზებული ფორმულა მარჯვენა ხელის მოლეკულების რაოდენობის დასადგენად და ლევორეირასი. შეხედე:

IOA = 2^ჩ

• IOA = ოპტიკურად აქტიური იზომერები;

• C = მოლეკულაში ქირალური ნახშირბადის რაოდენობა.

არააქტიური ოპტიკური იზომერები

ასევე მოუწოდა რაცემიული ნარევი, არააქტიურ ოპტიკურ იზომერებში, კონტეინერში გვაქვს იგივე რაოდენობის მარჯვენა და მარცხენა მოლეკულების არსებობა. ამ ნარევს არ აქვს პოლარიზებული სინათლის მიმართულების გადაადგილების უნარი არც მარცხნივ, არც მარჯვნივ.

მეცნიერის ვანთ ჰოფის მიერ შემოთავაზებული წესის თანახმად, ორგანული ნაერთის მიერ წარმოქმნილი რასემიული ნარევების რაოდენობის დასადგენად გამოიყენეთ შემდეგი გამოთქმა:

IOI = 2^ჩ
2

• IOI = ოპტიკურად არააქტიური იზომერები;

• C = მოლეკულაში ქირალური ნახშირბადის რაოდენობა.

მეზო იზომერი

მეზო იზომერი არის მოლეკულა, რომელსაც აქვს ორი თანაბარი ქირალური ნახშირბადი, ანუ ორივე ნახშირბადს აქვს იგივე ოთხი ლიგანი, როგორც შემდეგ მაგალითში:

მაღალმჟავას აქვს მეზო იზომერი

2 და 3 ნახშირბადის ლიგანდები ზუსტად იგივეა: ჰიდროქსილი (OH), კარბოქსილი (COOH), წყალბადის (H) და ნახშირწყალბადის-ჰიდროქსი-კარბოქსილის ჯგუფი (CHOHCOOH).

მას შემდეგ, რაც მეზო იზომერს აქვს ორი თანაბარი ქირალური ნახშირბადი, ეფექტი, რომელიც ერთ-ერთ ამ ნახშირბადს აქვს პოლარიზებულ სინათლეზე, გაუქმდება სხვა ნახშირბადის მოქმედებით. ამიტომ, ის ოპტიკურად არააქტიური იზომერია.

ჩემ მიერ. დიოგო ლოპეს დიასი

გსურთ მიუთითოთ ეს ტექსტი სასკოლო ან აკადემიურ ნაშრომში? შეხედე:

DAYS, დიოგო ლოპესი. "რა არის ოპტიკური იზომერია?"; ბრაზილიის სკოლა. Ხელმისაწვდომია: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-isomeria-optica.htm. წვდომა 2021 წლის 28 ივნისს.