Відмінності між версіями «Енантіомери»

[[ЗображенняФайл:Enantiomer.png|300px|right|Неідентичні дзеркальні відображення молекули]]

У [[хімія|хімії]], '''енантіомериЕнантіомери'''  — це [[стереоізомер]]и, які є неідентичними повними [[дзеркальне відображення|дзеркальними відображеннями]] один одного (як права і ліва рука). У симетричному ([[хіральність|нехіральному]]) оточенні енантіомери мають ідентичні хімічні і фізичні властивості за винятком їх здатності обертати площину [[поляризація світла|поляризації]] світла, яка у двох енантіомерів ідентична за модулем і протилежна за напрямком. Цю здатність називають [[Оптична активність|оптичною активністю]].

Існування енантіомерних форм обумовлено наявністю у деяких молекул [[хіральність|хіральності]] -&nbsp;— властивості не збігатися в просторі зі своїм дзеркальним відображенням. <!--З погляду симетрії молекули, необхідною і достатньою причиною є визначення повної точкової групи симетрії молекули як ''Cn'', ''Dn'', ''T'', ''O'', ''I'' (в позначеннях Шьонфліса).--> Така властивість надається певними елементами просторової будови молекули, такими як:

* хіральний центр, яким може бути асиметричний атом (найчастіше) карбону. Атом карбону, з'єднаний із чотирма різними замісниками, є хіральним центром;

* вісь хіральності &nbsp;— такий елемент симетрії, як дзеркально-оборотна вісь, як у 1,3-дифенілаллені;

* площина хіральності;

* спіральність.

Вперше розділення рацемічної суміші на її складові енантіомери здійснив [[Луї Пастер]] в 1848 році, коли за допомогою мікроскопа та голки розділив саме кристали енантіомерів винної кислоти, точніше, її натрійамонійної солі. Теоретичне підґрунтя з'явилося в 1874 &nbsp;р. в роботах [[Якоб Гендрік Вант-Гофф|Вант-Гоффа]] та [[Жозеф Ашіль Ле Бель|Ле Беля]] у вигляді ідеї про тетраедричне розташування атомів навколо атома карбону, з яким вони з'єднані. Значний поштовх розвитку поняття енантіомерії надало пізніше вивчення [[Вуглеводи|вуглеводів]].

Систематичну номенклатуру енантіомерів (''R, S''-номенклатуру) було розроблено вже в XX &nbsp;ст. Вона ґрунтується на [[правило послідовності|правилі послідовності]] (Р. Кан, К. Інгольд, В. Прелог, 1951, 1966). До того часу існували інші, дуже неповні, системи.

=== Класифікація за оптичною активністю (+/-) &nbsp; ===

=== Класифікація за відносною конфігурацією (D/L)  ===

D, L-номенклатура була введена [[Герман Еміль Фішер|Е. Фішером]] для опису відносної конфігурації моносахаридів. Вона визначає конфігурацію гліцеринового альдегіду, існуючого у вигляді двох енантіомерів, з яких шляхом послідовних реакцій нарощування карбонового ланцюга можна отримати похідні моносахариди (тетрози, пентози, гексози тощо). Оскільки в ході такого нарощування конфігурація хірального центру гліцеринового альдегіду не зачіпається, всі похідні, за Фішером, отримують те ж позначення відносної конфігурації, що й вихідний гліцериновий альдегід. Позначення для вихідних енантіомерів гліцеринового альдегіду були призначені Фішером довільно, питання про абсолютну конфігурацію на той час було нерозв'язним.

Сучасні методи встановлення структури сполук дозволяють встановлювати абсолютну конфігурацію молекул, і необхідності її порівняння з гліцериновим альдегідом більше немає. Однак D, L-номенклатура традиційно зберігається в назвах [[Вуглеводи|вуглеводів]] і [[Амінокислота|амінокислот]]. Позначення пов'язано з розташуванням функціональної групи (гідроксильної для вуглеводів і аміногрупи для амінокислот) нижнього хірального центру в [[проекція Фішера|проекції Фішера]] для даної сполуки. Якщо функціональна група розташовується ліворуч від карбонового скелету, то такий енантіомер позначають символом L ({{lang-la|lævus}} -&nbsp;— лівий), якщо ж вона розташовується праворуч, то це D-енантіомер ({{lang-la|dexter}} -&nbsp;— правий).

=== Класифікація за абсолютною конфігурацією (''R/S'')  ===

R, S-номенклатура є найширше використовуваною, оскільки дозволяє вказати абсолютну конфігурацію кожного хірального центру, наявного в молекулі. Експериментальне визначення абсолютної конфігурації стало можливим завдяки розвитку [[рентгеноструктурний аналіз|рентгеноструктурного аналізу]], який дозволяє встановити точне просторове розташування атомів в молекулі.

Даний вид номенклатури ґрунтується на привласненні атому вуглецю позначення ''R'' або ''S'' на підставі взаємного розташування чотирьох пов'язаних з ним [[Замісник (хімія)|замісників]]. При цьому для кожного із замісників визначають старшинство відповідно до правил Кана -&nbsp;— Інгольда -&nbsp;— Прелога, потім молекулу орієнтують так, щоб молодший заступник був направлений в сторону від спостерігача, і встановлюють напрямок падіння старшинства інших трьох заступників. Якщо старшинство зменшується за годинниковою стрілкою, то конфігурацію атома вуглецю позначають ''R'' (rectus -&nbsp;— правий), в протилежному випадку &nbsp;— ''S'' (sinister -&nbsp;— лівий). 

''R, S''-номенклатура не має безпосереднього зв'язку з (+/-) -&nbsp;— позначеннями. Наприклад, ''R''-ізомер може бути як правообертальним, так і лівообертальним, залежно від конкретних заступників при хіральному атомі.

== Фізичні властивості енантіомерів  ==

де <nowiki />[&alpha;] &nbsp;— питоме обертання площини поляризації, ''c'' &nbsp;— молярна концентрація оптично активної речовини в розчині, ''l'' &nbsp;— довжина шляху променя крізь розчин. Обертання площини поляризації залежить від розчинника, температури, довжини хвилі світла. Тому питоме обертання площини поляризації зазвичай позначають схоже на <nowiki />[&alpha;]{{su|p=20|b=''D''}} &nbsp;— виміряне у певному розчиннику при 20&nbsp;°C на довжині хвилі ''D''-лінії натрію (589 нм).

==  Хімічні властивості енантіомерів  ==

===  Приклади лікарських засобів ===

Так, молекула протизапального препарату ібупрофену має один стерео центр в &alpha;-положенні до карбоксильної групі, тому вона існує у вигляді двох енантіомерів. [[Ібупрофен]], вироблений в промисловості, є рацемічною сумішшю. Встановлено, що біологічну активність має лише один енантіомер -&nbsp;— (S)-(+)-ібупрофен. Його оптичний антипод ''(R)''-(-)-ібупрофен в організмі неактивний. У зв'язку з цим лікарський засіб являє собою енантіомерно чистий ''(​​S)''-(+)-ібупрофен, т. зв. [[дексібупрофен]]. В ході подальших досліджень було виявлено, що в організмі людини присутній фермент-ізомераза, здатний перетворювати неактивний ''(R)''-(-)-ібупрофен на активний ''(S)''-(+)-ібупрофен.

Іншим прикладом можуть слугувати антидепресанти [[циталопрам]] і [[есциталопрам]]. Циталопрам є рацемічною сумішшю ''(R)''-циталопрама і ''(S)''-циталопрама. Есциталопрам є індивідуальним ''(S)''-енантіомер. Було показано, що есциталопрам більш ефективний при лікуванні депресивних станів, ніж аналогічна доза циталопраму.

== Квазіенантіомери ==

Різні за будовою, але відносно близькі хімічні частинки, напр., МХ та MY, що мають протилежні за хіральністю досить великі спільні хіральні частини М. Напр., для ''(R)''-2-бромбутану бромобутану квазіенантіомером є є''(S)''-2-хлорбутанхлоробутан. Тобто, це пари сполук з подібною геометрією і близьким розподілом зарядів, але з протилежною абсолютною конфігурацією, що характеризуються тими ж особливостями фазового стану, як і істинні енантіомери (утворення конгломератів, рацематів, твердих розчинів).

== ЛітератураДжерела ==

* Глосарій термінів з хімії // Й.Опейда, О.Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л.&nbsp;М.&nbsp;Литвиненка НАН України, Донецький національний університет &nbsp;— Донецьк: «Вебер», 2008. &nbsp;— 758 с. &nbsp;— ISBN 978-966-335-206-0.

[[Категорія:СтереохіміяІзомерія]]