Ero kiraalisuuden ja helicityn välillä

avainero kiraalisuuden ja helikallisuuden välillä on se kiraalisuus viittaa sellaisten molekyylien epäsymmetrian ominaisuuteen, joilla ei ole superpositiivista peilikuvaa, kun taas helikalisuus viittaa kiertyneen 3D-rakenteen omaavien molekyylien epäsymmetrian ominaisuuteen.

Kiraalisuus ja helikiteetti ovat kaksi yleistä termiä stereogeenisissä sovelluksissa. Helicityä kutsutaan myös luontaiseksi kiraalisuudeksi, koska nämä kaksi termiä ovat erittäin lähekkäisiä toisiinsa.

SISÄLLYS

1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on kiraalisuus 
3. Mikä on helicity
4. Vertailu rinnakkain - Kiraalisuus vs. Helicity taulukkomuodossa
5. Yhteenveto

Mikä on kiraalisuus?

Kiraalisuus viittaa ominaisuuteen, että sillä on superposable peilikuva. Tätä termiä käytetään enimmäkseen orgaanisten yhdisteiden kanssa. Kohta, joka määrittää kiraalisuuden esiintymisen tai puuttumisen molekyylissä, on kyseisen molekyylin kiraalinen keskus. Kiraalinen keskus on orgaanisen yhdisteen hiiliatomi, johon on kiinnittynyt neljä erilaista substituenttia. Kiraaliset yhdisteet ovat yhdisteitä, jotka sisältävät kiraalisia hiiliatomeja. Kiraalisuus on itse asiassa kiraalikeskusten omaisuus. Kiraalikeskus on olennaisesti sp3-hybridisoitunut, koska siinä on oltava neljä erilaista atomiryhmää, jotka muodostavat neljä yksittäistä kovalenttisidosta.

Kuvio 01: Kaksi geneerisen aminohapon enantiomeeriä, jotka ovat kiraalisia

Kiraalikeskukset aiheuttavat yhdisteiden optisen isomerismin. Toisin sanoen yhdisteet, joissa on kiraalikeskuksia, eivät ole päällekkäisiä sen peilikuvan kanssa. Siksi yhdiste, jolla on kiraalinen keskus, ja molekyyli, joka muistuttaa sen peilikuvaa, ovat kaksi erilaista yhdistettä. Yhdessä nämä kaksi molekyyliä tunnetaan enantiomeereinä.

Toisaalta termi akraali tarkoittaa, että kiraalisia keskuksia ei ole läsnä. Siksi kiraalisella yhdisteellä ei ole symmetriaa. Sillä ei kuitenkaan ole päällekkäistä peilikuvaa. Koska kiraaliyhdisteissä ei ole kiraalisia keskuksia, kiraalisella yhdisteellä on päällekkäin asetettavat peilikuvat.

Akiraalisessa yhdisteessä on myös symmetriataso. Toisin sanoen akraali voi jakaa kahteen identtiseen puolikkaaseen tietyssä tasossa, jota kutsutaan symmetriatasoksi. Se on kuitenkin hypoteettinen taso. Kaksi symmetristä puoliskoa, jotka on saatu symmetriatasolta, ovat päällekkäin asetettavia peilikuvia; toisin sanoen, toinen puoli heijastaa toista puolta. Toisin kuin kiraalinen molekyyli, akraalisessa molekyylissä on kaksi tai useampia identtisiä substituentteja, jotka ovat kiinnittyneet hiilikeskukseen.

Mikä on helicity?

Helicity on ominaisuus, jolla on kierretty, kierteinen rakenne. Tätä kutsutaan myös luontainen kiraalisuus. Helikaalisuutta osoittavat molekyylit ovat epäsymmetrisiä. Mutta tämä epäsymmetria ei johdu kiraalikeskuksista tai stereokeskuksista, vaan kierretystä 3D-rakenteesta. Tutkija Volker Boehmer esitteli tämän käsitteen ensimmäisen kerran vuonna 1994.

Kuva 02: Helicene rakenne

Joskus voimme havaita, että jotkut kiraaliset molekyylit sisältävät kiraalisuuden tason tai tasot, joiden läpi molekyyli on epäsymmetrinen. Samoin jotkut molekyylit, jotka osoittavat helikkyyttä, sisältävät kiraalisuusakselit. Nämä akselit syntyvät molekyylin avaruudellisen järjestelyn akselista, jolla kiraalisuus esiintyy.

Mikä on ero kiraalisuuden ja helicityn välillä?

Kiraalisuus ja helikiteetti ovat kaksi yleistä termiä stereogeenisissä sovelluksissa. Avainero kiralisuuden ja helikallisuuden välillä on se, että kiraalisuus viittaa sellaisten molekyylien epäsymmetriaominaisuuteen, joilla ei ole superpositiivista peilikuvaa, kun taas helikallisuus viittaa kiertyneen 3D-rakenteen omaavien molekyylien epäsymmetriaominaisuuteen. Lisäksi kiralisuustulokset ovat seurausta kiraalisen tai stereokeskuksen läsnäolosta, joka aiheuttaa ei-päällekkäisen peilikuvan esiintymisen, kun taas helikallisuus on seurausta vääntyneestä 3D-rakenteesta, joka aiheuttaa ei-superpositiivisen esiintymisen peilikuva.

Seuraavassa infografia kuvaa yhteenvetoa kiraalisuuden ja helikiteetin välillä.

Yhteenveto - Kiraalisuus vs. Helicity

Kiraalisuus ja helikiteetti ovat kaksi yleistä termiä stereogeenisissä sovelluksissa. Avainero kiralisuuden ja helikallisuuden välillä on se, että kiraalisuus viittaa sellaisten molekyylien epäsymmetriaominaisuuteen, joilla ei ole superpositiivista peilikuvaa, kun taas helikallisuus viittaa kiertyneen 3D-rakenteen omaavien molekyylien epäsymmetrian ominaisuuteen.

Viite:

1. Helmenstine, Anne Marie. "Kiraalikeskuksen määritelmä kemiassa." ThoughtCo, 11. helmikuuta 2020, saatavana täältä.

Kuvan kohteliaisuus:

1. ”Kiraalisuus käsillä” Lähettäjä! Alkuperäinen: UnknownVector: - πϵρήλιο - Kiraalisuus hands.jpg (Public Domain) kautta Commons Wikimedia
2. Claireotteson “10helicene” - Oma työ (CC BY-SA 4.0) Commons Wikimedian kautta