Какими свойствами обладает оптически активное вещество

В последнем видеоролике мы увидели,
как определять абсолютные конфигурации

карвона.
И мы увидели, что (R)-карвон
пахнет перечной мятой,

а (S)-карвон
пахнет тмином.

И, к слову говоря, я синтезировал немного
мятной эссенции на этой неделе –

немного (R)-карвона –
из лимонена.

То есть фактически вы можете трансформировать
запах апельсинов

в запах перечной мяты.
Так что это очень
интересный эксперимент.

Я настоятельно рекомендую вам
попробовать, если у вас будет возможность.

Итак, оказывается
(R)-карвон и (S)-карвон

оптически активны.
И они являются энантиомерами
друг для друга.

И они пахнут по-разному,
однако они

имеют полностью идентичные точки плавления
и точки кипения.

И если я проверю точку плавления
(R)-карвона, то она будет равна 25.

И у (S)-карвона она также будет равна 25.
Точками кипения будут 231 и 231.
И это объяснимо, потому что
эти

физические свойства обусловлены
внутримолекулярными силами,

а (R)-карвон и (S)-карвон
обладают идентичными

внутримолекулярными силами.
Они лишь зеркальные изображения
того, как все взаимодействует.

Поэтому вполне логично, что все эти
значения будут совпадать.

Помимо различий в запахе
два этих вещества

обладают различной оптической активностью.
Они будут вести себя
по-разному при

помещении их в так называемый
плоско-поляризованный свет.

Итак, давайте посмотрим на
эту небольшую схему, чтобы

разобраться, каким образом
эти молекулы будут

взаимодействовать с
плоско-поляризованным светом.

Итак, у нас есть так
называемый поляриметр.

Вот он, этот поляриметр,
он представляет собой просто трубку.

Подпишу название.
Отлично.
И внутрь
поляриметра мы собираемся

поместить раствор
нашего энантиомера.

Итак, если мы выберем один из этих
энантиомеров карвона

и сделаем из него раствор
а затем поместим его в эту трубку,

то у нас получится некоторое количество молекул,
которые будут плавать внутри

этой трубки.
Вот так.
Теперь нам потребуется
источник света.

И вот здесь, с левой стороны,
у нас есть источник света.

Я сейчас нарисую
неполяризованный свет, который

производится источником света.
Итак, это неполяризованный свет.
И, как правило, источником света
является натриевая лампа.

Вот здесь наш свет будет
выходить из натриевой лампы, которая

эмиттирует свет с длиной волны
порядка 589 нанометров.

И это называется D-линией натрия.
Итак, это D-линия натрия.
И когда этот неполяризованный свет
проходит через поляризующий фильтр – то

вот здесь у нас расположен
поляризующий фильтр.

И в поляризующем
фильтре имеются

линии, которые позволяют проникать через них
лишь определенным типам света.

Итак, когда этот неполяризованный свет
проходит через поляризующий

фильтр, только эта
вертикальная плоскость света

может пройти через
него.

Из всех
неполяризованных лучей света только этот один

будет проходить.
Подпишу мой поляризующий фильтр.
Теперь у нас есть плоскость
поляризованного света.

Эта плоскость поляризованного света
поступает в трубку

здесь.
И когда эта плоскость
неполяризованного света

(я попытаюсь изобразить ее направление
поровней)

сталкивается с молекулой,
находящейся в растворе в трубке,

то она поворачивается
в результате взаимодействия

с этими частицами.
Смотрите внимательно.
Эта плоскость света
действительно вращается

при столкновении с этой частицей.
И когда она выходит
из трубки – давайте

скажем, что она будет двигаться
преимущественно в этом направлении –

итак, плоскость поляризованного света
повернулась в результате взаимодействия

с молекулой в трехмерном
пространстве –

одного из энантиомеров
карвона.

И когда она выходит из
трубки вот здесь,

она поступает
на анализатор.

Вот здесь расположен анализатор.
И анализатор похож на
фильтр, который вы

можете сделать,
он пропускает

всего лишь один тип плоско-поляризованного
света.

И если вы хотите, чтобы
эта плоскость поляризованного света

прошла через него –вот она,
вышла из нашего поляриметра вот здесь,

наподобие этого –то вам потребуется
развернуть ваш анализатор, чтобы

позволить этой плоскости света
пройти через него.

Итак, вам необходимо повернуть
ваш анализатор в эту сторону

вот под таким углом.
И теперь наша плоскость поляризованного
света может пройти через наш анализатор.

Вот так.
И в действительности, она развернулась.
Когда мы впервые получили эту
плоскость поляризованного света,

она была направлена прямо вверх и вниз.
Согласны?
Так.
И теперь она повернута
под углом вот таким образом.

И мы можем узнать
угол наблюдаемой

ротации, который
обозначается буквой альфа.

Вот это –
наблюдаемая ротация.

Давайте продолжим и
перерисуем эту картинку.

и мы сможем увидеть
немного лучше.

Мы начали с плоскости
поляризованного света

проходящего прямо вверх и вниз.
И после того, как плоскость
поляризованного света

сталкивается с нашей хиральной частицей,
она поворачивается вправо.

И действительно, она формирует
угол между двумя плоскостями

вот здесь.
Итак, здесь у нас угол,
который мы обозначаем как альфа,

который равен нашей наблюдаемой ротации.
Итак, альфа обозначает
наблюдаемую ротацию.

И поскольку наша плоскость
поляризованного света

повернулась
вправо –значит она пошла

по часовой стрелке.
И это мы называем ротацией света
по часовой стрелке,

мы можем сказать, что это
положительная ротация.

Итак, это положительная.
И здесь на анализаторе,
если плоскость

повернулась направо,
то мы говорим, по часовой стрелке.

И называем это
положительной ротацией.

И вы можете услышать
термин декстроротация.

Итак, это декстроротация
поляризованного света.

И теперь, что же произойдет, если
плоскость поляризованного света

повернется налево?
Итак, она прошла через
пробирку вот здесь.

И в это же время вы должны
повернуть анализатор в левую сторону

чтобы плоскость света могла пройти.
Давайте я изображу это здесь.
Итак, мы начнем опять
с вертикальной плоскости.

И теперь
она выходит с этой стороны.

И таким образом, наша наблюдаемая ротация
будет направлена в левую сторону

на этот раз, и поэтому плоскость
поворачивается влево.

Мы называем это
отрицательной ротацией.

И поэтому я ставлю здесь знак «минус».
Она направлена против часовой стрелки.
Также вы можете называть
ее леворотацией.

Итак, леворотация и декстроротация
происходят от латинских слов,

обозначающих лево
и право,

в зависимости от того, куда поворачивается
ваша плоскость поляризованного света.

Итак, альфа обозначает
наблюдаемую ротацию.

И понятно,
что альфа будет

зависеть оттого, сколько
молекул будут участвовать в столкновении.

Согласны?
И если вы удвоите
концентрацию в вашей пробирке –

если вы увеличите количество
молекул в ней –

то плоскость поляризованного
света будет

сталкиваться с большим и большим
количеством этих молекул.

И она будет поворачиваться
все больше и больше.

Итак, если вы удвоили
концентрацию,

то вы фактически удвоили
наблюдаемую ротацию.

Аналогичная идея
справедлива в отношении длины.

Я имею ввиду длину трубки.
Я могу изменить ротацию меняя концентрацию,
которая будет обозначаться С.
И я также могу изменить
наблюдаемую ротацию,

путем изменения длины трубки.
Если я удлиню трубку,
то плоскость

поляризованного света
столкнется с большим количеством молекул.

И, следовательно, это
приведет к более выраженной ротации.

И если вы удвоите длину трубки
или, так называемую, длину пути,
(итак, l это длина пути)

то вы так же удвоите
наблюдаемую ротацию.

Итак, мы можем комбинировать
эти моменты в уравнении.

Давайте посмотрим на уравнение
для наблюдаемой ротации

чтобы просто стандартизировать все.
Итак, наша наблюдаемая
ротация – которая

обозначается альфа –изменяется под влиянием
концентрации – которая

обозначается С –и длины
пути –которая обозначается l.

Итак, С умножить на l—или
длину пути.

Это будет
равно – давайте

обозначим это как специфическую ротацию.
И давайте поставим альфа в скобки.
И теперь мы можем отметить это как
специфическую ротацию.

Итак, специфическая ротация
представляет собой физическую константу –

по аналогии с точкой кипения.
Она уникальна для любого
оптически активного вещества.

И мы можем стандартизировать
наши условия

в отношении концентрации
и длины пути.

И таким образом мы можем
сравнивать ротации

различных
веществ и наблюдать

сходства и различия в зависимости от
того, как они вращают

плоско-поляризованный свет вследствие
их оптической активности.

Итак, в стандартных условиях
делается концентрация –

стандартная концентрация будет
1 грамм на миллилитр.

И длина пути будет
1 дециметр.

Итак, 1 дециметр равен
10 сантиметрам,

просто чтобы вы имели представление.
И это позволяет нам
вычислить специфическую ротацию

для множества различных
веществ.

Специфическая ротация
также восприимчива к таким вещам, как

температура и
длина волны.

Все так.
И если вы измените
температуру, то, очевидно, что вы

сможете повлиять на вращение.
И если вы измените
длину волны света,

то вы также измените ее.
Итак, мы можем также уточнить
специфическую ротацию.

В терминах температуры
в градусах Цельсия.

Указываете
это как примечание сверху.

И после этого
длина волны,

которая выражается в нанометрах.
И это еще один способ узнать
специфическую ротацию

различных веществ.
Давайте посмотрим на эти две
оригинальные молекулы, о которых мы

говорили – (R)-карвон
и (S)-карвон.

И если вы возьмете (R)-карвон,
чистый образец (R)-карвона,

и поместите его в
в поляриметр и измерите

специфическую ротацию, то вы узнаете,
что специфическая ротация

(R)-карвона при 20 градусах–
то есть, при комнатной температуре –

и длине волны, которая будет… которая будет
D-линией натриевой лампы –
она будет
отрицательной и равна 61 градусу.

Итак, (R)-карвон будет
вращать плоскость света влево.

(S)-карвон, как оказывается, будет иметь
значение специфической ротации

положительное, 61 градус.
То есть, он будет
вращать вправо.

И это очень интересно.
Мы можем переписать (R)-карвон,
(S)-карвон вот здесь.

Мы можем обозначить
вот это как (R)-карвон,

и мы знаем что это (R), однако
она поворачивает плоскость света влево.

Поэтому мы ставим здесь
отрицательный знак.

Вот так вот.
А для (S)-карвона, мы знаем,
что он обозначается как (S).

Мы помним об этом
из последнего видеоролика.

И он поворачивает плоскость
света вправо, и поэтому

мы получаем положительный знак.
Вы можете использовать положительный знак
для того, чтобы пометить свой энантиомер,

или вы можете использовать обозначение (S).
И корреляция
между (R) и (S) отсутствует,

так же, как и между положительными
и отрицательными значениями.

Иногда студенты думают,
что она должна быть, однако это не так.

Это две совершенно разных
вещи.

Положительный и
отрицательный знаки

указывают нам направление, в котором
эти молекулы

поворачивают плоско-поляризованный свет.
(R) и (S) имеют
совсем другое значение.

Между ними нет
никакой связи.

Первое, что важно понять в
этой концепции – что энантиомеры

обладают специфической
ротацией, равной

по силе, но противоположной
по направлению ротации –

и автором этого открытия
был Луи Пастер.

Он, несомненно, очень
знаменитый ученый.

Он внес огромный
вклад

в стереохимию.
И он кристаллизовал
некоторые соли тартрата,

и он обратил внимание на то, что кристаллы
представляли собой отражения друг друга.

И он сидел и сортировал
их с помощью пинцета.

И затем, когда он растворил
их в воде,

то обнаружил их
специфическую ротацию.

И он установил, что при использовании чистых
растворов энантиомеров

он получал одну
оптическую ротацию,

а другие энантиомеры показывали
значения, полностью противоположные по знаку,

но равные по силе.
Он был первым,
кто открыл это явление.

Также он был первым,
кто открыл,

что если вы берете 50% смесь
(R) и 50%

смесь (S), то вы получите
оптическую ротацию, равную 0.

Итак, давайте запишем, что же это будет.
И если у вас есть 50% смесь
(R) и 50%

смесь (S), то есть, абсолютно
равные количества энантиомеров,

ваша оптическая ротация
будет равна 0.

Поскольку плоскость
поляризованного света

сталкивается с этими молекулами,
она начинает вращаться в одном направлении.

И затем она

сталкивается с другой молекулой –
энантиомером–которая
будет вращать ее в противоположном направлении.

И эти два вращения
аннулируют друг друга,

и в результате вы получите
оптически неактивную смесь.

Это называется
“рацемическая смесь”.

Итак, давайте
запишем это.

Рацемическая смесь –
это 50% смесь

энантиомеров– точная смесь
половина-на-половину.

И вы увидите, что существует
множество химических реакций,

которые мы обсудим
в будущем, где

получаются рацемические смеси.
И в следующем видеоролике мы обсудим
еще несколько вычислений

с участием оптически активных
веществ.

Subtitles by the Amara.org community

Оптическая активность

Под оптической активностью понимают способность растворов, паров веществ, кристаллов вызывать вращение плоскости поляризации проходящего через данную среду оптического излучения.

Оптически активные вещества делят на правовращающие (вращающие положительно) и левовращающие (вращающие отрицательно) виды. Разновидность зависит от поворота плоскости поляризации (по или против часовой стрелки, если смотреть навстречу ходу лучей света).

Вращающая способность вещества зависит от длины волны излучения и от температуры. При определении оптической активности вещества используют монохроматическое излучение при постоянной температуре.

Величина, зависящая от угла φ, определенного на поляриметре, длины l (в дециметрах) пропускающего слоя вещества, называют удельным вращением [α].

$φ=[α] cdot l cdot C,$

где $C$ – концентрация оптически активного вещества.

Удельное вращение представляет собой угол, на который 1 г вещества в 1 мл жидкости отклоняет плоскость поляризации света при длине пропускающего слоя, равной 1 дм.

Ничего непонятно?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Часто удельное вращение изменяется с природой растворителя.

Замечание 1

В одном и том же растворителе удельное вращение не всегда меняется пропорционально концентрации в результате явлений сольватации, ассоциации, ионизации.

Принцип свободного вращения

Два атома, связанные между собой простой связью, согласно классической стереохимии, свободно вращаются вместе с заместителями вокруг общей связи.

Принцип свободного вращения подходит не для всех соединений. Известны вещества, в которых свободное вращение относительно общей связи заторможено, что приводит к возникновению оптически активных изомеров.

Существуют соединения, в которых в определенных положениях вращение затруднено, то есть является ограниченным вращением.

Молекулярная асимметрия – условие оптической активности

Еще Пастер установил, что только вещества, обладающие асимметрическим строением, будут оптически активными. Молекула является асимметричной, если при любом вращении она не совпадает со своим зеркальным отражением.

Молекула является асимметричной, если не обладает плоскостью и центром симметрии. Оптические изомеры отличаются расположением атомов и групп атомов в трехмерном пространстве.

В молекуле, содержащей два асимметричных атома углерода, каждый атом сохраняет свою индивидуальность. В таком случае наблюдаемый эффект является суммой действия каждого атома.

Например: В алкалоиде эфедрине оба асимметричных атома могут быть поочередно правовращающими или левовращающими. Следовательно, возможны конфигурации:

В случае 1,2, когда оба симметричных атома правовращающие или левовращающие, их действие суммируется. В первом случае молекула будет правовращающей, во втором – левовращающей. Если же атомы имеют разные направления вращения, то оптичекая активность будет разностью активностей этих двух атомов.

Замечание 2

Следовательно, молекула с двумя асимметричными атомами может обладать четырьмя оптически активными формами. Существуют две рацемические смеси с разными физическими свойствами.

Формы 1 и 2 не будут оптическими антиподамидля форм 3 и 4, они не относятся друг к другу как предметы к своему зеркальному отражению.Изомеры 1 и 2 являются диастереоизомерами форм 3 и 4.

Число оптических изомеров молекул, которые содержат n асимметричных атомов, равно 2n.

Например: Молекула, имеющая три асимметричных атома будет обладать 23=8 изомерами (четыре пары антиподов), молекула с четырьмя асимметричнымиатомами – 16 изомерами или 8 парами антиподов и т.д.

Внутримолекулярная компенсация

Иногда, оба асимметричных атома в молекуле обладают тождественным строением, то есть каждый из асимметричных атомов замещен одинаковыми группами.

Например: Винная кислота $HOOC-CHOH-CHOH-COOH$. Строение обоих атомов одинаково и они обладают одинаковой вращающей способностью. Изомеры (+, +) и (-, -) являются правовращающим и левовращающим соответственно.

В изомерах (+, -) и (-, +) направление вращения противоположно при одинаковом вращении. Поэтому действие этих асимметрических атомов взаимно компенсируется.

Оба изомера являются в действительности одним веществом, поэтому оно неактивно вследствие внутримолекулярной компенсации.

Замечание 3

Таким образом, винная кислота имеет два оптических антипода (+, +) и (-, -), один неактивный изомер – мезовинную кислоту и рацемическую форму – рацемическую (виноградную) кислоту.

Неактивные вследствие внутримолекулярной компенсации изомеры отличаются от неактивных рацемических форм тем, что их нельзя расщепить на оптические антиподы.

Для изображения винных кислот и аналогичных соединений пользуются:

• перспективными конфигурационными формулами;
• схематическими конфигурационными формулами;
• проекционными формулами.

Конфигурационные формулы (+), (-) винных кислот не имеют плоскости симметрии. Так как они в пространстве несовместимы ни при каких вращениях, то представляют собой два оптических антипода.

Молекула мезовинной кислоты обладает плоскостью симметрии, а при определенном положении тетраэдров относительно друг друга, и центром симметрии. Поэтому данное соединение оптически неактивное.

8.2. Оптическая активность и хиральность

Понятие о хиральныхобъектах (от греч. - рука) было введено в конце XIX в. Кельвином.Согласно определению, любая геометрическаяфигура или группа точек называетсяхиральной, если отображение в идеальномплоском зеркале не может быть совмещеннымс нею самою.

В химию термин хиральностьпрочно вошел лишь в 1970-х годах в результатетеоретического изучения оптическиактивных веществ. Явление оптическойактивностиизвестно с начала XIX в.; в его изучениеглавный вклад внесли французские ученыеД.Араго, Ж.Био, Л.Пастер, Э.

Коттон,О.Френель.

8.2.1. Оптическая активность

Оптическая активность- это способность среды (кристаллов,растворов, паров вещества) вызыватьвращение плоскости поляризациипроходящего через нее оптическогоизлучения (света).

Впервые оптическаяактивность была обнаружена в 1811 г.Д.Араго в кристаллах кварца. В 1815 г. Ж.Биооткрыл оптическую активность чистыхжидкостей (скипидара), а затем растворови паров многих, главным образоморганических веществ. Ж.

Био установил,что поворот плоскости поляризациипроисходит либо по часовой стрелке,либо против нее, если посмотреть навстречуходу лучей света и в соответствии с этимразделил оптически активные веществана правовращающие(вращающие положительно, т.е. по часовойстрелке) и левовращающие(отрицательно вращающие) разновидности.

Наблюдаемое значение угла поворотаплоскости поляризации в случае растворасвязано с толщиной образца (l) иконцентрацией оптически активноговещества (С) следующей формулой:

 = []. l.С (8.1)

Коэффициент []называется удельной оптическойактивностью или удельнымвращением.

Оптически активнымивеществами называют лишь те вещества,которые проявляют естественную оптическуюактивность. Существует также иискусственная или наведенная оптическаяактивность. Ее проявляют оптическинеактивные вещества при помещении вмагнитное поле (эффект Фарадея).

Различитьестественную или наведенную оптическуюактивность довольно просто: если линейнополяризованный свет (см. раздел 8.2.1.

б),прошедший через слой вещества сестественной оптической активностьюотражается и проходит через веществов обратном направлении, то исходнаяполяризация света восстанавливается(суммарный угол вращения = 0).

В среде же с наведенной оптическойактивностью в аналогичном опыте уголповорота удваивается. В дальнейшем мыбудем рассматривать лишь вещества сестественной оптической активностьюи для краткости будем их называть просто“оптически активными веществами”.

8.2.1.А. Оптически активные вещества

Оптически активныевещества подразделяются на два типа.

К первому типуотносятся вещества, которые оптическиактивны лишь в кристаллической фазе(кварц, киноварь). Ко второму типуотносятся вещества, которые оптическиактивны в любом агрегатном состоянии(например, сахара, камфора, виннаякислота).

У соединений первого типаоптическая активность является свойствомкристалла как целого, но сами молекулыили ионы, составляющие кристалл, оптическинеактивны.

Кристаллы оптически активныхвеществ всегда существуют в двух формах- правой и левой; при этом решетка правогокристалла зеркально симметрична решеткелевого кристалла и никакими поворотамии перемещениями левый и правый кристаллыне могут быть совмещены друг с другом.

Оптическая активность правой и левойформ кристаллов имеет разные знаки иодинакова по абсолютной величине (приодинаковых внешних условиях). Правую илевую форму кристаллов называютоптическимиантиподами.

У соединений второготипа оптическая активность обусловленадиссимметрическим строением самихмолекул. Если зеркальное отображениемолекулы никакими вращениями иперемещениями не может быть наложенона оригинал, молекула оптически активна;если такое наложение осуществитьудается, то молекула оптически неактивна.

(Под зеркалом понимают отражатель,лежащий вне молекулы, и отражение даетотображение всей молекулы). Следуетособо подчеркнуть, что необходимоупотреблять выражение “диcсимметрическоестроение”, а не “асимметрическоестроение”. Асимметрические молекулыне имеют никаких элементов симметрии(кроме операции идентичности; см.раздел8.2.2.

в), тогда как в дисcимметрическихмолекулах некоторые элементы симметрииостаются. Диcсимметрия есть нарушениемаксимальной симметрии объекта.

Мы интуитивночувствуем, что молекула монозамещенногометана СН3Хдолжна выглядеть “менее симметрично”,чем молекула незамещенного метана СН4,молекула дизамещенного метана СН2ХYеще менее симметрично, а молекулатризамещенного метана СНXYZ (XYZ)еще менее симметрично. В этом рядувозрастает степень диcсимметричности,но полностью асимметричным можно назватьлишь тризамещенный метан.

Молекулабромхлофторметана ()асимметрична, а молекулатранс-1,2-дихлорциклопропана ()лишь диcсимметрична, т.к. имеет осьсимметрии второго порядка (С2),но оба вещества оптически активны, т.к.не идентичны своим зеркальным отображениям.

Оптическую активностьпроявляют все асимметрические молекулы,но далеко не все диссимметрическиемолекулы.

Так, диcсимметрическая молекулацис-1,2-дихлорциклопропана (),имеющая плоскость симметрии ,проходящую через атом углерода СН2-группыи середину связи С1-С2перпендикулярно плоскости кольца (ипоэтому не асимметрическая), диссимметрична,но оптически неактивна. Зеркальноеотображение в этом случае совместимос оригиналом:

Следовательно,оптическая активность связана лишь сопределенным видом диcсимметрии(см.раздел 8.2.2), а именно с дисcимметрией,обусловливающей несовместимость объектас его зеркальным отображением. Такойже вид диссимметрии, как сказано выше,получил название хиральность.

Хиральныеобъекты относятся друг к другу какправая и левая рука, или винты с правойи левой резьбой, т.е. они несовместимыв пространстве и представляются какзеркальные отображения друг друга.

Оптически активная молекула хиральна,а оптически неактивная ахиральна,однако если молекулу нельзя совместитьс ее зеркальным отображением, тозеркальное отображение соответствуетдругой, отличной молекуле, которую, впринципе, можно синтезировать.

Синтезированное зеркальное отображениехиральной молекулы будет ее реальнымоптическимизомером (нерекомендуется употреблять терминоптический антипод, как в случаекристаллов). Чистое оптически активноесоединение имеет два и только дваоптических изомера (т.к. каждому объектусоответствует лишь одно зеркальноеотображение).

Оптические изомерыназываются энантиомерами(или иногда энантиоморфами). Удельноевращение ([]в формуле (1)) энантиомеров одинаково поабсолютной величине и противоположнопо знаку: один энантиомер левовращающий,а второй правовращающий.

Кроме знакавращения все другие физические ихимические свойства энантиомеров вгазовой фазе, а также в ахиральных жидкихсредах одинаковы. Однако, если жидкаясреда хиральна (например, в раствордобавлен хиральный реагент иликатализатор, или сам растворительхирален) свойства энантиомеров начинаютразличаться.

При взаимодействии сдругими хиральными соединениями,отзывающимися на зеркальную изомериюмолекул, энантиомеры реагируют сразличными скоростями. Особенно ощутиморазличие в физиологическом и биохимическомдействии энантиомеров, что связано сэнантиомерией биологических реагентови катализаторов. Так, природные белкисостоят из левых оптических изомероваминокислот и поэтому искусственносинтезированные правые аминокислотыорганизмом не усваиваются; дрожжисбраживают лишь правые изомеры сахаров,не затрагивая левые и т.д.

Общее правилосостоит в том, что энантиомеры проявляютидентичные свойства в симметричном(ахиральном) окружении, а в несимметричном(хиральном) окружении их свойства могутизменяться, Это свойство используетсяв асимметрическом синтезе и катализе(см. раздел 8.6).

Смесь равныхколичеств энантиомеров, хотя и состоитиз хиральных молекул, оптически неактивна,т.к. одинаковое по величине и противоположноепо знаку вращение взаимно компенсируется.Такие смеси называют рацемическимисмесями или рацематами.

В газообразномсостоянии, жидкой фазе и в растворахсвойства рацематов обычно совпадаютсо свойствами чистых энантиомеров,однако в твердом состоянии такиесвойства, как температура плавления,теплота плавления, растворимость, обычноотличаются. Например, рацемическаявинная кислота плавится при 204-206С,а (+) или (-) -энантиомеры при 170С.

Растворимость рацемической виннойкислоты в воде в 6,7 раз ниже, чемрастворимость чистых энантиомеров.