Стереохимия

Стереохимия это раздел химии, который включает в себя “изучение различных пространственных расположений атомов, присутствующих в молекулах”.

Стереохимия описывается как систематическое изложение определенной области науки и техники, традиционно требующее короткого предварительного экскурса в историю. Стереохимия также называется «химией пространства», то есть стереохимией, которая имеет дело с пространственным расположением групп и атомов в молекуле.

Что такое стереохимия

Стереохимия способна проследить свои корни до 1842 года, когда французский химик по имени Луи Пастер сделал наблюдение, согласно которому соли винной кислоты, собранные из сосуда для производства вина, обладающего способностью вращать плоскополяризованный свет.

В то время как аналогичные соли из различных источников не обладали этой способностью. Все это явление объясняется оптической изомерией.

Типы стереоизомеров

Атропизомерия

Атропизомерия — это свойство любой молекулы или объекта не накладываться на ее зеркальное отражение.

Цис-транс изомерия

Цис-транс-изомерия содержит одни и те же атомы, которые соединены друг с другом одинаковым образом, но имеют различную конфигурацию.

Конформационная изомерия

Конформационная изомерия-это тип стереоизомерии, при котором изомеры могут быть преобразованы только путем формального вращения одной связи.

Диастереомеры

Диастереомеры более оптически активны в изомерах, которые не являются энантиомерами.

Энантиомеры

Энантиомер задается как один из пары оптических изомеров, которые являются структурами, они не накладываются на их зеркальные изображения.

Стереоизомерия

Стереоизомерия известна как “изомерия, которая обусловлена неодинаковым расположением функциональных групп или атомов, принадлежащих атому в пространстве”.

Эти виды изомеров содержат сходное строение, но различное геометрическое расположение атомов. Стереоизомеры в широком смысле подразделяются на два типа: энантиомеры и диастереомеры.

Энантиомеры

1. Когда два изомера объясняются как зеркальные отражения друг друга, такой тип изомеров известен как энантиомеризм, и эти типы изомеров называются энантиомерами.
2. Энантиомеры-это изолируемые и стабильные соединения, которые различаются по своему пространственному расположению в трехмерном пространстве.
3. Как правило, они существуют как дискретные пары.
4. Свойства энантиомеров идентичны. Однако их взаимодействие с любой плоскостью поляризованного света может отличаться.
5. Направление, в котором они вращают плоскополяризованный свет, сильно отличается, это означает, что если один вращается в правильном направлении, то другой вращается в левом направлении.

Диастереомеры

1. Когда какие-либо два изомера не ведут себя как зеркальные отражения друг друга, их называют диастереомерами.
2. Молекула с числом ‘n’ асимметричных атомов углерода может иметь до ‘2n’ диастереомеров.
3. Когда два диастереомера различаются только в одном стереоцентре, они называются эпимерами.
4. Эти изомеры изменяют как физические свойства, так и химическую реакционную способность.
5. Ниже приведено представление энантиомеров, которые являются зеркальными отражениями друг друга.

Важность стереохимии — Талидомидная катастрофа

1. Расположение атомов в трехмерном пространстве играет важную роль в свойствах молекул.
2. Примером значимости стереохимии является катастрофа с талидомидом, которая обрушилась на Германию в 1957 году.
3. Этот препарат талидомид продавался в виде безрецептурного препарата, где он изначально предназначался для борьбы с тошнотой. Он также может быть использован беременными женщинами для облегчения утренней тошноты.
4. Однако было обнаружено, что этот препарат подвергся рацемизации и был получен в виде смеси энантиомеров в организме человека в результате процесса метаболизма.
5. Можно полагать, что один из этих энантиомеров вызывает некоторые генетические повреждения в развитии эмбрионов и приводит к врожденным дефектам у детей.
6. Это основано на данных о том, что более 5000 детей родились с деформированными конечностями вскоре после того, как талидомид был продан в коммерческих целях в качестве безрецептурного препарата.
7. Этот непредвиденный эффект препарата привел к введению более строгих законов о регулировании наркотиков (только 40 процентов детей, родившихся с этими уродствами, выжили).
8. Эта катастрофа свидетельствует о важности стереохимии.

Факты о стереохимии

1. Структура молекулы может изменяться в соответствии с трехмерным расположением атомов, которые ее составляют. Кроме того, стереохимия занимается манипуляциями с расположением атомов.
2. Обычно эту отрасль химии можно назвать трехмерной химией, потому что она фокусируется на стереоизомерах (которые представляют собой химические соединения с аналогичными химическими формулами, но с различным пространственным расположением в этих трех измерениях).
3. Раздел стереохимии занимается изучением молекул, которые проявляют хиральность, которая является свойством геометрии молекул, которое делает их не накладывающимися на их зеркальные изображения.
4. Другая отрасль трехмерной химии, которая называется динамической стереохимией, включает в себя изучение влияния различных пространственных расположений атомов, присутствующих в молекуле, на скорость химической реакции.

Стереохимия и региохимия

Расположение стереоизомеров может быть описано с помощью стереохимии. Ключевое различие между стереохимией и региохимией заключается в том, что атомная структура конечного результата химической реакции может быть представлена с использованием региохимии, тогда как стереохимия описывает атомное расположение и модификацию этих молекул.

Часто задаваемые вопросы?