Чирал vs Ачирал
Эдгээр нэр томьёог хоёуланг нь 1894 онд Лорд Келвин анх санаачилсан Chirality гэсэн нийтлэг нэр томъёоны дор авч үзэж болно. Chirality гэдэг үг нь "гар" гэсэн утгатай грек гаралтай. Энэ нэр томъёо нь өнөөдөр стереохимид түгээмэл хэрэглэгддэг ба Органик, органик бус, физик, тооцооллын химийн олон чухал салбарууд. Энэ нь гар урлалын математикийн хандлага юм. Молекулыг хираль гэж хэлэхэд тухайн молекул болон түүний толин тусгал дүрс нь давхардагдах боломжгүй бөгөөд энэ нь бидний зүүн, баруун гартай яг адилхан бөгөөд тус тусын толин тусгал дүрстэй нь давхцаж болохгүй.
Чирал гэж юу вэ?
Дээр дурьдсанчлан хирал молекул нь толин тусгал дүрстэйгээ давхарлах боломжгүй молекул юм. Энэ үзэгдэл нь молекул дахь тэгш бус нүүрстөрөгчийн атом байгаатай холбоотой юм. Тухайн нүүрстөрөгчийн атомд дөрвөн өөр төрлийн бүлэг/атомууд нэгдэж байвал нүүрстөрөгчийн атомыг тэгш хэмт бус гэж нэрлэдэг. Иймд молекулын толин тусгал дүрсийг авч үзэхэд түүнийг анхны молекултай тааруулах боломжгүй юм. Нүүрстөрөгч нь хоорондоо төстэй хоёр бүлэгтэй, нөгөө хоёр нь огт өөр байсан гэж бодъё; Гэсэн хэдий ч энэ молекулын толин тусгал дүрсийг хэд хэдэн эргэлтийн дараа анхны молекултай давхарлаж болно. Гэсэн хэдий ч тэгш бус нүүрстөрөгчийн атом байгаа тохиолдолд бүх боломжит эргэлтийг хийсний дараа толин тусгал дүрс болон молекулыг давхарлах боломжгүй болно.
Энэ хувилбарыг оршил хэсэгт дурдсанчлан гар урлалын тухай ойлголтоор хамгийн сайн тайлбарласан болно. Хирал молекул ба түүний толин тусгал дүрсийг хос энантиомер буюу оптик изомер гэж нэрлэдэг. Оптик идэвхжил нь хавтгай туйлширсан гэрлийн молекулын чиг баримжаагаар эргэхтэй холбоотой. Тиймээс хос энантиомеруудыг авч үзэхэд нэг нь хавтгай туйлширсан гэрлийг зүүн тийш эргүүлэхэд нөгөө нь баруун тийш эргүүлдэг. Тиймээс эдгээр молекулуудыг энэ аргаар ялгаж болно. Энантиомерууд нь химийн болон физикийн шинж чанаруудтай маш төстэй боловч бусад хирал молекулуудын дэргэд тэд тэс өөр байдлаар ажилладаг. Байгалийн ихэнх нэгдлүүд нь хираль шинж чанартай байдаг бөгөөд энэ нь ферментүүд нь зөвхөн тодорхой энантиомертэй холбогддог, нөгөөтэй нь холбогддоггүй тул ферментээр катализ хийхэд маш их тусалсан. Тиймээс байгаль дээрх олон урвал, замууд нь өндөр өвөрмөц, сонгомол байдаг бөгөөд өөрчлөлт, өвөрмөц байдлыг бий болгодог. Энантиомеруудыг танихад хялбар болгох үүднээс өөр өөр тэмдэглэгээгээр нэрлэдэг. өөрөөр хэлбэл R/S, +/-, d/l гэх мэт.
Ачирал гэж юу вэ?
Ахирал молекулыг толин тусгал дүрсээрээ нэг их хүчин чармайлтгүйгээр давхарлаж болно. Хэрэв молекул нь тэгш бус нүүрстөрөгч эсвэл өөрөөр хэлбэл стереоген төв агуулаагүй бол энэ молекулыг ахирал молекул гэж үзэж болно. Иймээс эдгээр молекулууд болон тэдгээрийн толин тусгал дүрс нь хоёр биш, харин бие биетэйгээ адилхан молекул юм. Ахирал молекулууд нь хавтгай туйлширсан гэрлийг эргүүлдэггүй, тиймээс оптик идэвхгүй байдаг. Гэсэн хэдий ч холимогт хоёр энантиомер ижил хэмжээтэй байвал энэ нь хавтгай туйлширсан гэрлийг эргэлдүүлдэггүй, учир нь гэрлийг зүүн, баруун тийш ижил хэмжээгээр эргүүлэх нь эргэлтийн нөлөөг арилгадаг. Тиймээс эдгээр хольцууд нь ахирал мэт харагдаж байна. Гэсэн хэдий ч энэхүү онцгой үзэгдлийн улмаас эдгээр хольцыг ихэвчлэн рацемик хольц гэж нэрлэдэг. Эдгээр молекулууд нь хирал молекулуудын адил өөр өөр нэршлийн загвартай байдаггүй. Атомыг мөн ахирал объект гэж үзэж болно.
Чирал, Ачирал хоёрын ялгаа юу вэ?
• Хирал молекул нь тэгш хэмт бус нүүрстөрөгчийн атом/стереоген төв агуулсан боловч ахирал молекул агуулаагүй.
• Хирал молекул нь давхцах боломжгүй толин тусгалтай боловч ахирал молекул байхгүй.
• Хирал молекул болон түүний толин тусгал дүрсийг энантиомер гэж нэрлэдэг хоёр өөр молекул гэж үздэг ч ахирал молекул болон түүний толин тусгал дүрс нь ижил байна.
• Хиралын молекул нь химийн нэрэнд янз бүрийн угтвар нэмсэн байдаг ч ахирал молекулуудад ийм угтвар байдаггүй.
• Хирал молекул хавтгай туйлширсан гэрлийг эргүүлдэг боловч ахирал молекул эргүүлдэггүй.
