Chiral vs Achiral
Albei hierdie terme kan bespreek word onder die algemene term Chiraliteit wat die eerste keer deur Lord Kelvin in 1894 geskep is. Die woord Chiraliteit het 'n Griekse oorsprong wat 'hand' beteken het. Die term word vandag algemeen in stereochemie gebruik en hou verband met baie belangrike velde in organiese, anorganiese, fisiese en rekenaarchemie. Dit is eerder 'n wiskundige benadering tot handigheid. Wanneer daar gesê word dat 'n molekule chiraal is, is daardie molekuul en sy spieëlbeeld nie-superponeerbaar nie, wat ideaal lyk soos die geval met ons linker- en regterhande wat nie met hul onderskeie spieëlbeelde ooreen kan word nie.
Wat is Chiral?
Soos hierbo genoem, is 'n chirale molekule 'n molekule wat nie met sy spieëlbeeld gesuperponeer kan word nie. Hierdie verskynsel kom voor as gevolg van die teenwoordigheid van 'n asimmetriese koolstofatoom teenwoordig in die molekule. Daar word gesê dat 'n koolstofatoom asimmetries is wanneer daar vier verskillende tipes groepe/atome is wat aan daardie spesifieke koolstofatoom verbind is. Daarom, wanneer die spieëlbeeld van die molekule oorweeg word, is dit onmoontlik om dit by die oorspronklike molekule te laat pas. Kom ons veronderstel koolstof het twee groepe soortgelyk aan mekaar gehad en die ander twee was heeltemal verskillend; tog kan die spieëlbeeld van hierdie molekule met die oorspronklike molekule gesuperponeer word na verskeie rondtes van rotasies. In die geval van die teenwoordigheid van 'n asimmetriese koolstofatoom, selfs nadat al die moontlike rotasies uitgevoer is, kan die spieëlbeeld en die molekule egter nie gesuperponeer word nie.
Hierdie scenario word die beste verduidelik deur die konsep van handigheid soos in die inleiding genoem. 'n Chirale molekule en sy spieëlbeeld word 'n paar enantiomere of 'optiese isomere' genoem. Optiese aktiwiteit hou verband met die rotasie van vlak gepolariseerde lig deur die molekulêre oriëntasie. Daarom, wanneer 'n paar enantiomere oorweeg word, wanneer een vlak gepolariseerde lig na links roteer, doen die ander dit na regs. Daardeur kan hierdie molekules op hierdie manier onderskei word. Enantiomere deel baie soortgelyke chemiese en fisiese eienskappe, maar in die teenwoordigheid van ander chirale molekules tree hulle baie anders op. Baie van die natuur se verbindings is chiraal, en dit het baie gehelp met katalise deur ensieme aangesien die ensieme net aan 'n spesifieke enantiomeer bind, maar nie aan die ander nie. Daarom is baie reaksies en weë in die natuur hoogspesifiek en selektief en bied platform vir variasie en uniekheid. Enantiomere word met verskillende simbole benoem vir die gerief van identifikasie. d.w.s. R/S, +/-, d/l ens.
Wat is Achiral?
'n Achirale molekule kan sonder veel moeite met sy spieëlbeeld gesuperponeer word. Wanneer 'n molekule nie 'n asimmetriese koolstof of met ander woorde 'n stereogene sentrum bevat nie, kan daardie molekule as 'n achirale molekule beskou word. Daarom is hierdie molekules en hul spieëlbeelde nie twee nie, maar dieselfde molekule aangesien hulle identies aan mekaar is. Achirale molekules roteer nie vlak gepolariseerde lig nie en is dus nie opties aktief nie. Wanneer twee enantiomere egter in soortgelyke hoeveelhede in 'n mengsel is, roteer dit nie vlak gepolariseerde lig sigbaar nie, aangesien die lig wat in soortgelyke hoeveelhede na links gedraai word en die regs se rotasie-effek gekanselleer word. Daarom blyk hierdie mengsels akiraal te wees. Nietemin, as gevolg van hierdie spesiale verskynsel, word hierdie mengsels dikwels rasmiese mengsels genoem. Hierdie molekules het ook nie verskillende naampatrone soos vir die chirale molekules nie. 'n Atoom kan ook as 'n achirale voorwerp beskou word.
Wat is die verskil tussen Chiral en Achiral?
• 'n Chirale molekule bevat 'n asimmetriese koolstofatoom/stereogeniese sentrum, maar 'n achirale molekule nie.
• 'n Chirale molekule het 'n nie-superponeerbare spieëlbeeld, maar 'n achirale molekule het nie.
• 'n Chirale molekule en sy spieëlbeeld word beskou as twee verskillende molekules wat enantiomere genoem word, maar 'n achirale molekule en sy spieëlbeeld is identies.
• 'n Chirale molekule het verskeie voorvoegsels wat by die chemiese naam gevoeg word, maar achirale molekules bevat nie sulke voorvoegsels nie.
• 'n Chirale molekule roteer vlak gepolariseerde lig, maar 'n achirale molekule nie.
