手性異構體

如果一對分子,它們的組成和原子的排列方式完全相同,但如同左手和右手一樣互為鏡像,在三維空間裡不能重疊,這對分子互稱手性異構體。有手性異構體的分子稱為手性分子。

手性異構體 手性異構體

舉例

當四個不同的原子或基團連線在碳原子上時,形成的化合物存在手性異構體。其中,連線四個不同的原子或基團的碳原子稱為手性碳原子。手性異構其實就是旋光異構。我們知道,生命是由碳元素組成的,碳原子在形成有機分子的時候,4個原子或基團可以通過4根共價鍵形成三維的空間結構。由於相連的原子或基團不同,它會形成兩種分子結構。這兩種分子擁有完全一樣的物理、化學性質。比如它們的沸點一樣,溶解度和光譜也一樣。但是從分子的組成形狀來看,它們依然是兩種分子。這種情形像是鏡子裡和鏡子外的物體那樣,看上去互為對應。由於是三維結構,它們不管怎樣旋轉都不會重合,就像我們的左手和右手那樣,所以又叫手性分子。
對於非碳原子手性中心的分子,只要沒有對稱面和對稱中心即為手性分子。
手性分子的基本標誌
一個化合物的分子與其鏡像不能互相疊合,則必然存在一個與鏡像相應的化合物,這兩個化合物之間的關係,相當於左手和右手的關係,即互相對映。這種互相對應的兩個化合物成為對映異構體(enantiomers)。這類化合物分子成為手性分子(chiral molecule)。不具有對稱面和對稱中心的分子有一個重要的特點,就是實體和鏡象不能重疊,鏡面不對稱性是識別手性分子與非手性分子的基本標誌。稱為手性碳原子。

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