Różnica między chiralnością a helikalnością

The kluczowa różnica między chiralnością a helikalnością jest to chiralność odnosi się do właściwości asymetrii cząsteczek posiadających nienadające się do nakładania odbicie lustrzane, podczas gdy helikalność odnosi się do właściwości asymetrii cząsteczek mających skręconą strukturę 3D.

Chiralność i helikalność są dwoma powszechnymi terminami w stereogenicznych zastosowaniach. Heliczność nazywana jest również chiralnością naturalną, ponieważ oba te terminy są ze sobą ściśle powiązane.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Czym jest chiralność 
3. Czym jest Helicity
4. Porównanie obok siebie - chiralność vs helikalność w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie

Co to jest chiralność?

Chiralność odnosi się do właściwości posiadania lustrzanego odbicia. Termin ten jest najczęściej używany w przypadku związków organicznych. Punktem determinującym obecność lub brak chiralności w cząsteczce jest chiralne centrum tej cząsteczki. Centrum chiralne jest atomem węgla związku organicznego, do którego są przyłączone cztery różne podstawniki. Związki chiralne to związki zawierające chiralne atomy węgla. Chiralność jest w rzeczywistości własnością centrów chiralnych. Centrum chiralne jest zasadniczo hybrydyzowane metodą sp3, ponieważ musi zawierać cztery różne grupy atomów, tworząc cztery pojedyncze wiązania kowalencyjne.

Rycina 01: Dwa enancjomery ogólnego aminokwasu, które są chiralne

Centra chiralne powodują izomerię optyczną związków. Innymi słowy, związki posiadające centra chiralne nie nakładają się na swoje odbicie lustrzane. Dlatego związek mający centrum chiralne i cząsteczka przypominająca jego odbicie lustrzane to dwa różne związki. Razem te dwie cząsteczki są znane jako enancjomery.

Z drugiej strony, termin achiral oznacza, że ​​nie ma żadnych centrów chiralnych. Dlatego związek chiralny nie ma symetrii. Ma jednak lustrzane odbicie, którego nie można nałożyć. Ponieważ w związkach achiralnych nie ma centrów chiralnych, związek achiralny ma nałożone na siebie lustrzane odbicie.

Istnieje również płaszczyzna symetrii w związku achiralnym. Innymi słowy, achiral może podzielić się na dwie identyczne połowy na pewnej płaszczyźnie zwanej płaszczyzną symetrii. Jest to jednak hipotetyczna płaszczyzna. Dwie symetryczne połówki uzyskane z płaszczyzny symetrii są wzajemnie nakładającymi się na siebie obrazami lustrzanymi; innymi słowy, jedna połowa odzwierciedla drugą połowę. W przeciwieństwie do chiralnej cząsteczki, achiralna cząsteczka ma dwa lub więcej identycznych podstawników przyłączonych do centrum węgla.

Co to jest Helicity?

Spiralność jest właściwością posiadania skręconej, spiralnej struktury. To się również nazywa naturalna chiralność. Cząsteczki wykazujące helikalność są asymetryczne. Ale ta asymetria nie wynika z centrów chiralnych lub stereocentrów, ale ze skręconej struktury 3D. Koncepcję tę po raz pierwszy wprowadził naukowiec Volker Boehmer w 1994 roku.

Rysunek 02: Struktura Helicene

Czasami możemy zaobserwować, że niektóre chiralne cząsteczki zawierają płaszczyznę lub płaszczyzny chiralności, na których cząsteczka jest asymetryczna. Podobnie niektóre cząsteczki wykazujące helikalność zawierają osie chiralności. Osie te powstają z osi przestrzennego układu cząsteczki, na której występuje chiralność.

Jaka jest różnica między chiralnością a helikalnością?

Chiralność i helikalność są dwoma powszechnymi terminami w stereogenicznych zastosowaniach. Kluczowa różnica między chiralnością a helikalnością polega na tym, że chiralność odnosi się do właściwości asymetrii cząsteczek posiadających lustrzany obraz, który nie może się nakładać, podczas gdy helikalność odnosi się do właściwości asymetrii cząsteczek mających skręconą strukturę 3D. Co więcej, wyniki chiralności są wynikiem obecności centrum chiralnego lub stereo, co powoduje pojawienie się lustrzanego obrazu, którego nie można nałożyć na siebie, podczas gdy helikalność jest wynikiem obecności skręconej struktury 3D, powodując pojawienie się niemożliwego do nałożenia odbicie lustrzane.

Poniższa infografika podsumowuje różnicę między chiralnością a helikalnością.

Podsumowanie - Chiralność vs. Śmigłość

Chiralność i helikalność są dwoma powszechnymi terminami w stereogenicznych zastosowaniach. Kluczowa różnica między chiralnością a helikalnością polega na tym, że chiralność odnosi się do właściwości asymetrii cząsteczek posiadających lustrzane odbicie, które nie można nałożyć na siebie, natomiast helikalność odnosi się do właściwości asymetrii cząsteczek mających skręconą strukturę 3D.

Odniesienie:

1. Helmenstine, Anne Marie. „Definicja centrum chiralnego w chemii”. ThoughtCo, 11 lutego 2020 r., Dostępny tutaj.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Chiralność z rękami” Autor: Original: UnknownVector: - πϵρήλιο - Chiralność z rękami.jpg (domena publiczna) przez Commons Wikimedia
2. „10helicene” Autor: Claireotteson - Praca własna (CC BY-SA 4.0) za pośrednictwem Commons Wikimedia