|
Kimyoda fazoviy tushunchalarning rivojlanish tarixi
Stereokimyo (stereo ... va kimyo) — kimyoning molekuladagi atom yoki atomlar guruhi (radikallar)ning fazoviy joylashishini o`rganadigan sohasi. S. dastlab 19-a. oxirlarida Ya.G. Vant Goff tadqiqotlari asosida organik kimyoning bo`limi sifatida paydo bo`ldi.
Stereokimyo geometrik (yoki sistrans) va optik izomeriyani o`rganadi. Geometrik izomeriya, asosan, molekulasi tuzilishida qo`shbog` yoki siklik bog`langan atomlari bo`lgan birikmalarga xosdir.
Organik moddalarda, jumladan, tabiiy birikmalarda (saharidlar, oqsillar, alkaloidlar) optik izomeriya hodisasi ham keng o`rinni egallaydi. Izomeriyaning bu turida molekuladagi asimmetrik atomuglerod 4 valent bog`ining har biri turli o`rinbosarlar (atom va radikallar) bilan bog`langan bo`ladi. Bunday birikmalar, masalan sut kislota CH3CH(OH)COOH, optik faol, ya`ni yorug`lik nurining qutblanish tekisligini burish xususiyatiga ega va shu sababli 2 shaklda (optik antipodlar) mavjud bo`la oladi.
Optik izomeriyani ba`zan kuzgu izomeriya deb ham ataladi, chunki fazoviy izomerlar go`yo predmetning ko`zgudagi aksini eslatadi. Asimmetrik atom sifatida azot, oltingugurt, kremniy, fosfor va boshqa atomlar bo`lgan birikmalardagi izomeriya hodisasi ham o`rganilgan. S. organik kimyodan tashqari anorganik koordinatsiyey birikmalarni ham o`rganadi, qattiq jismlar nazariyasi va kristallar kimyosiga yondashib tadqiqotlar o`tkazadi. S. polimerlar, dorivor moddalar va boshqa faol muhim ahamiyatga ega.
Optik izomeriya organik birikmalaming fazoviy izomeriyasi yoki stereoizomeriyasi turlaridan biridir. Asimmetrik uglerod - to‘rtta har xil o‘rinbosarga ega bo‘lgan С atomidir. Bitta asimmetrik С atomiga ega bo‘lgan molekulada bir- birining ko‘zgudagi aksi boigan ikkita izomer mavjud. Bu izomerlar fazoda bir-biriga ustma-ust tushmaydi (xuddi o‘ng va chap qo‘l kabi). Ulami optik izomerlar (enantiomerlar, optik antipodlar) deb ataladi.
To‘rtta har xil o‘rinbosari bo‘lgan molekulada simmetriya elementlari (simmetriya tekisligi, o‘qi va markazi) bo‘lmaydi va u xiral molekula deyiladi. Xirallikning asosiy sharti ko‘zgudagi aks bilan ustma-ust tushmaslikdir. Molekula ko‘zgudagi aksi bilan ustma-ust tushmasa - xiral, ko‘zgudagi aksi bilan ustma-ust tushadigan molekulalar esa axiral deyiladi. Masalan:
Stereoizomerlar molekuladagi atomlar yoki atomlar gruppasining fazoviy joylanishi bilan tafovut qilinadi. Stereoximiyada fazoviy tafovutlarni tasvirlash uchun ikkita eng muhim tushunchalar—konfiguratsiya va konformatsiya-lardan foydalaniladi. Shunday qilib, izomerlarning klassifikatsiyasini umumiy tarzda quyidagicha tasavvur qilish mumkin:
Agar rasmda keltirilgan molekulaga yuqoridan qaragan holda Br atomidan OH guruhi tomon, so‘ngra C2H5 guruh tomon fikran yurilsa, bu yurish soat millari yo‘nalishiga mos keladi (o‘ngda). Xuddi shunday yurish ikkinchi molekula uchun amalga oshirilganda esa soat millari yo‘nalishiga teskari harakat hosil bo‘ladi. Bu usul keltirilgan izomerlarni R- va S- izomerlarga ajratish (farqlash) usulidir. Optik izomerlaming flzikaviy va kimyoviy xossalari bir xil, ammo ular qutblangan nurga munosabati jihatdan farq qiladi.
Bu izomerlar qutblangan nur tekisligini bir xil burchakka, lekin qarama-qarshi yo‘nalishlar bo‘ylab buradi. Moddalarning (jum'adan: kristallar, eritmalar va modda bug‘larining) nurni burish xossasi optik faollik deb ataladi. Modda optik faol bo‘lishi uchun uning molekulasi xiral bo‘lishi shart. Enantiomerlarda boshqa xiral birikmalar bilan birikish tezligi va fiziologik faollik har xil bo'ladi. Paster 1848 yilda optik faol bo`lmagan eritmadan ajratish yo`li bilan optik faol modda olishga muvaffaq bo‘lgan.
Molekulada simmetriya elementlari mavjud bo‘lmagan hollarda o‘zaro simmetrik bo‘lmagan qismlarning burish ta’sirilari teng bo‘lmaganligi sababli modda optik faollik namoyon qiladi.
Molekulani teng ikkiga bo‘luvchi faraziy tekislik - simmetriya tekisligi (ko‘zgu tekisligi), molekuladagi bir xil atomlami tutashtiruvchi chiziqlar markazida yotadigan nuqta - simmetriya markazi deyiladi. Simmetriya о ‘qi - moiekulani shu o‘q atrofida 360° burchakka aylantirilganida dastlabki holatga keladigan o'qdir.
O‘rinbosarlarning o‘rni yana bir marta almashtirilsa, dastlabki izomerga qaytib kelinadi. Demak, istalgan toq sondagi o‘rin almashtirishlarda dastlabki izomeming antipodi, juft sondagisida esa dastlabki izomer hosil bo‘ladi. Sut kislota uchun tetraedrik hamda Fisherning proyeksion formulalari quyidagicha yoziladi:
Do'stlaringiz bilan baham: |
