ХИРАЛЬНОСТЬ, св-во объекта быть
несовместимым со своим отображением в идеальном плоском зеркале. В химии
рассматривается X. индивидуальных молекул и их агрегатов.
Противоположное X. св-во - ахиральность,
когда отображение в плоском зеркале совместимо с исходной фигурой.
Наряду с конфигурацией и конформацией
(см. Конфигурация стереохимическая, Конформационный анализ)X. основное,
фундам. понятие стереохимии. Мат. условием X. является отсутствие
зеркально-поворотных осей симметрии Sn. Хиральные молекулы
принадлежат к точечным группам симметрии, имеющим в качестве элементов
симметрии только простые поворотные оси,- это группы Сп,
Dn, Т, О, I.
Хиральные молекулы существуют в виде пар
энантиомеров (см. Изомерия), различающихся только знаком оптич.
вращения (см. Оптическая активность), к-рое связано с конфигурацией.
Если в молекуле содержится более одного хирального фрагмента, то она существует
в виде диастереомеров, различающихся по физ. и хим. св-вам. Ахиральную
молекулу наз. прохиральной, если единичным структурным изменением в ней
можно образовать хиральный фрагмент, напр. (звездочкой обозначен хиральный
центр):
Различают центральную, осевую, планарную,
винтовую и топологическую X. Первые 4 вида характеризуются наличием соответствующего
элемента X.: центра, оси, плоскости, винтовой пов-сти (напр., в гелиценах,
имеющих структуру спирального типа), а последняя - наличием топологич.
связи (см. Топология), как в трилистном узле, или в сочетании этой
связи со структурной несимметричностью, как в катенанах
(рис.).
Планарная X. характерна для многих металлоорг. соед., напр. для-комплексов
олефинов, аренов. Для энантиоморфных кристаллов целесообразно говорить
о хиральной поверхности.
Рис. Молекулы с разл. элементами
X.: а - центр; б - ось; в - плоскость; г -винтовая
пов-сть; д - топологич. связь; А, В, С, D - разл. атомы или группы
атомов, М - атом металла, L - лиганд.
X. лежит в основе концепции энантиотопии
- диастереотопии (см. Топные отношения). Химически одинаковые атомы
или группы хиральной молекулы анизохронны и проявляются как различные в
спектрах ЯМР, их наз. диастереотопными. Такие группы в ахиральной молекуле
энантиотопны и становятся анизохронными при взаимод. с внеш. хиральной
молекулой, напр. р-рителя.
Ввиду того, что почти все биомолекулы
хиральны, X. имеет решающее значение при синтезе сложных соед., обладающих
фармакологич. св-вами. Энантиоселективный синтез оптически активных биологически
активных соед. наз. хиральным синтезом. X. играет важную роль также при
синтезе регулярных полимеров, жидких кристаллов, материалов для нелинейной
оптики, ферроэлектриков и др.
Лит. см. при ст. Стереохимия.
В. И. Соколов.
=== Исп. литература для статьи «ХИРАЛЬНОСТЬ»: нет данных
Страница «ХИРАЛЬНОСТЬ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.
|