क्या ऑप्टिकल आइसोमर्स में निम्नलिखित यौगिक होते हैं। स्थानिक समरूपता। वैकल्पिक रूप से सक्रिय पदार्थ

स्थानिक आइसोमर्स (स्टीरियोइसोमर्स) में समान गुणात्मक और मात्रात्मक संरचना होती है और परमाणुओं (रासायनिक संरचना) के बंधन का एक ही क्रम होता है, लेकिन अणु में परमाणुओं की अलग-अलग स्थानिक व्यवस्था होती है।

स्थानिक समरूपता दो प्रकार के होते हैं: ऑप्टिकलतथा ज्यामितीय।

ऑप्टिकल आइसोमेरिज्म

ऑप्टिकल आइसोमेरिज्म में, अणुओं के अलग-अलग टुकड़े एक निश्चित परमाणु के सापेक्ष अलग-अलग स्थित होते हैं, अर्थात। अलग है विन्यास।उदाहरण के लिए:

ऐसे अणु समान नहीं होते हैं, वे एक दूसरे को एक वस्तु और उसकी दर्पण छवि के रूप में संदर्भित करते हैं और कहलाते हैं एनैन्टीओमर

Enantiomers में चिरायता गुण होते हैं। अणु में उपस्थिति के कारण चिरायता का सबसे सरल मामला है चिरायता का केंद्र(चिरल केंद्र), जो एक परमाणु हो सकता है जिसमें चार अलग-अलग पदार्थ होते हैं। ऐसे परमाणु में सममिति तत्वों का अभाव होता है। इसी कारण इसे असममित भी कहते हैं।

यह स्थापित करने के लिए कि क्या अणु चिरल है, इसके मॉडल, इसकी दर्पण छवि का एक मॉडल (चित्र। 3.1) बनाना आवश्यक है। , ए)और पता करें कि क्या वे अंतरिक्ष में एक साथ फिट होते हैं। यदि वे मेल नहीं खाते हैं, तो अणु चिरल है (चित्र 3.1, बी), यदि वे मेल खाते हैं, तो यह अचिरल है।

चावल। ३.१.

Enantiomers के सभी रासायनिक गुण समान हैं। ऑप्टिकल गतिविधि के अपवाद के साथ उनके भौतिक गुण भी समान हैं: एक आकार प्रकाश के ध्रुवीकरण के विमान को बाईं ओर घुमाता है, दूसरा उसी कोण से दाईं ओर।

ऑप्टिकल एंटीपोड की समान मात्रा का मिश्रण एक व्यक्तिगत रासायनिक यौगिक की तरह व्यवहार करता है, ऑप्टिकल गतिविधि से रहित और प्रत्येक एंटीपोड से भौतिक गुणों में बहुत भिन्न होता है। ऐसे पदार्थ को कहते हैं मिश्रण का गुच्छा, या रेसमेट

सभी रासायनिक परिवर्तनों के लिए जिसमें नए असममित कार्बन परमाणु बनते हैं, रेसमेट हमेशा प्राप्त होते हैं। रेसमेट्स को वैकल्पिक रूप से सक्रिय एंटीपोड में अलग करने के लिए विशेष तरीके हैं।

एक अणु में कई असममित परमाणुओं की उपस्थिति के मामले में, एक स्थिति संभव है जब स्थानिक आइसोमर ऑप्टिकल एंटीपोड नहीं होते हैं। उदाहरण के लिए:

स्थानिक आइसोमर्स जो एक दूसरे के संबंध में एनैन्टीओमर नहीं हैं, कहलाते हैं डायस्टेरोमर।

डायस्टेरोमर्स का एक विशेष मामला ज्यामितीय है (सीआईएस- ट्राईस-)समावयवी

ज्यामितीय समरूपता

ज्यामितीय (सीआईएस-ट्रांस) आइसोमेरिज्मदोहरे बंधन (सी = सी, सी = एन, आदि) के साथ-साथ गैर-सुगंधित चक्रीय यौगिकों वाले यौगिकों की विशेषता है और एक दोहरे बंधन या एक चक्र में परमाणुओं के मुक्त रोटेशन की असंभवता के कारण है। ज्यामितीय आइसोमर्स में पदार्थ डबल बॉन्ड या चक्र के विमान के एक तरफ स्थित हो सकते हैं - ^ wc-position, या विपरीत पक्षों पर - thirsch / c-position (चित्र। 3.2)।

चावल। ३.२. डिस आइसोमर (ए) औरट्रांस-आइसोमर(बी)

ज्यामितीय आइसोमर्स आमतौर पर भौतिक गुणों (क्वथनांक और गलनांक, घुलनशीलता, द्विध्रुवीय क्षण, थर्मोडायनामिक स्थिरता, आदि) में काफी भिन्न होते हैं।

• शब्द "चिरलिटी" का अर्थ है कि दो वस्तुएं एक-दूसरे से इस तरह के संबंध में हैं, जैसे कि बाएं और दाएं हाथ (ग्रीक से। कुर्सी - हाथ), अर्थात। दर्पण छवियां हैं जो अंतरिक्ष में संयोजित करने का प्रयास करते समय मेल नहीं खातीं।

लेख की सामग्री

ऑप्टिकल आइसोमरी।अमेरिकन जर्नल ऑफ केमिकल एजुकेशन के जून 1996 के अंक में प्रकाशित एक लेख का असामान्य शीर्षक "व्हेन ए मोलेक्यूल लुक्स इन ए मिरर" था। और इस अंक के कवर के पहले पृष्ठ पर एक असामान्य चित्र भी था। कुत्ते की तरफ, नेकदिल तरीके से अपनी पूंछ हिलाना, पेनिसिलमाइन का संरचनात्मक सूत्र था। कुत्ते ने आईने में देखा, और वहाँ से एक भयानक जानवर एक नंगे नुकीले मुंह और सिरे पर खड़े बालों के साथ उसकी ओर देखा। जानवर की तरफ, उसी संरचनात्मक सूत्र को पहले की दर्पण छवि के रूप में चित्रित किया गया था। फिर, एक ही पदार्थ के इतने भिन्न रूप क्यों होते हैं? यह कुछ रासायनिक यौगिकों की विशेष संपत्ति द्वारा समझाया गया है, जो उनकी ऑप्टिकल गतिविधि से निकटता से संबंधित है।

प्रकाश ध्रुवीकरण और ऑप्टिकल गतिविधि।

19वीं सदी की शुरुआत में। अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी, खगोलशास्त्री और चिकित्सक थॉमस जंग ने दिखाया कि प्रकाश को एक तरंग के रूप में देखा जा सकता है। फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी ऑगस्टिन फ्रेस्नेल ने स्थापित किया कि प्रकाश तरंगें अनुप्रस्थ होती हैं: उनमें कंपन गति की दिशा के लंबवत होते हैं (जैसे पानी की सतह पर लहरें: लहर आगे चलती है, और पानी पर तैरता ऊपर और नीचे कंपन करता है)। पहले से ही 20 वीं सदी में। यह पाया गया कि प्रकाश एक विद्युत चुम्बकीय तरंग है, रेडियो तरंग की तरह, केवल प्रकाश की तरंग दैर्ध्य बहुत कम होती है। "विद्युत चुम्बकीय" शब्द का अर्थ है कि प्रकाश में विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र होते हैं जो समय-समय पर समुद्र की सतह पर तरंगों की तरह दोलन करते हैं। अब हम केवल विद्युत क्षेत्र के दोलनों में रुचि रखते हैं। यह पता चला है कि ये कंपन यादृच्छिक रूप से नहीं होते हैं, लेकिन केवल प्रकाश किरण की दिशा के लंबवत होते हैं। साधारण प्रकाश में (यह उत्सर्जित होता है, उदाहरण के लिए, सूर्य द्वारा, गरमागरम लैंप) कंपन सभी दिशाओं में बेतरतीब ढंग से होते हैं। लेकिन, कुछ क्रिस्टल के माध्यम से पारित होने के बाद, उदाहरण के लिए, टूमलाइन या आइसलैंडिक स्पर (CaCO 3 कैल्साइट की एक पारदर्शी किस्म), प्रकाश विशेष गुण प्राप्त करता है: क्रिस्टल, जैसा कि यह था, विद्युत क्षेत्र के सभी दोलनों को "काट" देता है, सिवाय इसके कि एक निश्चित विमान में स्थित एक के लिए। लाक्षणिक रूप से, इस तरह के प्रकाश की किरण ऊनी धागे की तरह होती है, जिसे दो तेज रेजर ब्लेड के बीच एक संकीर्ण अंतर के माध्यम से खींचा जाता था।

फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी एटिने लुई मालुस का मानना ​​​​था कि प्रकाश में दो ध्रुवों वाले कण होते हैं - "उत्तर" और "दक्षिण", और प्रकाश में जो आइसलैंडिक स्पर से होकर गुजरता है, सभी ध्रुव एक ही दिशा में मुड़ जाते हैं। इसलिए उन्होंने इस प्रकाश को ध्रुवीकृत कहा। यह पाया गया कि प्रकाश आंशिक रूप से ध्रुवीकृत होता है, जो कुछ कोणों पर परावर्तक की चमकदार सतहों से परावर्तित होता है, उदाहरण के लिए, कांच से, या उनमें अपवर्तित। मालुस के सिद्धांत की पुष्टि नहीं हुई, लेकिन नाम बना रहा। मानव आंख सामान्य प्रकाश को ध्रुवीकृत प्रकाश से अलग नहीं कर सकती है, लेकिन यह सबसे सरल ऑप्टिकल उपकरणों - पोलारिमीटर की मदद से करना आसान है; उनका उपयोग, उदाहरण के लिए, फोटोग्राफर द्वारा किया जाता है: ध्रुवीकरण फिल्टर तस्वीर में चकाचौंध से छुटकारा पाने में मदद करते हैं, जो तब होता है जब प्रकाश पानी की सतह से परावर्तित होता है।

यह पता चला कि जब ध्रुवीकृत प्रकाश कुछ पदार्थों से होकर गुजरता है, तो एक दिलचस्प घटना घटित होती है: जिस विमान में दोलनशील विद्युत क्षेत्र के "तीर" स्थित होते हैं, वह धीरे-धीरे उस अक्ष के चारों ओर घूमता है जिसके साथ किरण यात्रा करती है। इस घटना की खोज पहली बार 1811 में फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी फ्रांस्वा डोमिनिक अरागो ने क्वार्ट्ज क्रिस्टल में की थी। प्राकृतिक क्वार्ट्ज क्रिस्टल में एक अनियमित, असममित संरचना होती है, और वे दो प्रकार के होते हैं, जो अपने आकार में भिन्न होते हैं, जैसे कि इसकी दर्पण छवि से एक वस्तु। ये क्रिस्टल प्रकाश के ध्रुवीकरण के तल को विपरीत दिशाओं में घुमाते हैं; उन्हें राइट- और लेवोगाइरेट कहा जाता था।

1815 में, एक अन्य फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी जीन बैप्टिस्ट बायोट और जर्मन भौतिक विज्ञानी थॉमस सीबेक ने स्थापित किया कि कुछ कार्बनिक पदार्थों (उदाहरण के लिए, चीनी या तारपीन) में भी यह गुण होता है, और न केवल एक क्रिस्टलीय अवस्था में, बल्कि एक तरल, भंग और यहां तक ​​कि गैसीय में भी। राज्य। तो यह साबित हो गया कि ऑप्टिकल गतिविधि न केवल क्रिस्टल की विषमता से जुड़ी हो सकती है, बल्कि स्वयं अणुओं की कुछ अज्ञात संपत्ति से भी जुड़ी हो सकती है। यह पता चला कि, क्रिस्टल के मामले में, कुछ रासायनिक यौगिक सही और लेवोगाइरेट दोनों किस्मों के रूप में मौजूद हो सकते हैं, और सबसे सावधानीपूर्वक रासायनिक विश्लेषण उनके बीच कोई अंतर प्रकट नहीं करता है! वास्तव में, यह एक नए प्रकार का समावयवता था, जिसे प्रकाशिक समावयवता कहा जाता था। यह पता चला कि दाएं और लेवोगाइरेट के अलावा, एक तीसरे प्रकार के आइसोमर्स भी हैं - वैकल्पिक रूप से निष्क्रिय। यह 1830 में प्रसिद्ध जर्मन रसायनज्ञ जोन्स जैकब बर्जेलियस द्वारा अंगूर (डायहाइड्रॉक्सी सक्किनिक) एसिड HOOS - CH (OH) -CH (OH) -COOH के उदाहरण का उपयोग करके खोजा गया था: यह एसिड वैकल्पिक रूप से निष्क्रिय है, और बिल्कुल उसी का टार्टरिक एसिड है। समाधान में रचना का सही घुमाव है। बाद में खोजा गया और प्रकृति में नहीं पाया गया "बाएं" टार्टरिक एसिड - डेक्सट्रोरोटेटरी का एंटीपोड।

एक पोलरिमीटर का उपयोग करके ऑप्टिकल आइसोमर्स के बीच अंतर करना संभव है, एक उपकरण जो ध्रुवीकरण के विमान के रोटेशन के कोण को मापता है। समाधान के लिए, यह कोण रैखिक रूप से परत की मोटाई और वैकल्पिक रूप से सक्रिय पदार्थ (बायोट के नियम) की एकाग्रता पर निर्भर करता है। विभिन्न पदार्थों के लिए, ऑप्टिकल गतिविधि बहुत विस्तृत श्रृंखला में भिन्न हो सकती है। तो, 25 डिग्री सेल्सियस पर विभिन्न अमीनो एसिड के जलीय घोल के मामले में, विशिष्ट गतिविधि (इसे डी के रूप में दर्शाया जाता है और 1 ग्राम / एमएल की एकाग्रता पर 589 एनएम की तरंग दैर्ध्य के साथ प्रकाश के लिए मापा जाता है और एक परत की मोटाई होती है 10 सेमी) सिस्टीन के लिए -232 °, प्रोलाइन के लिए -86, 2 °, ल्यूसीन के लिए -11.0 °, ऐलेनिन के लिए + 1.8 °, लाइसिन के लिए + 13.5 ° और शतावरी के लिए + 33.2 ° है। आधुनिक पोलिमीटर बहुत उच्च सटीकता (0.001 ° तक) के साथ ऑप्टिकल रोटेशन को मापना संभव बनाते हैं। इस तरह के माप वैकल्पिक रूप से सक्रिय पदार्थों की एकाग्रता को जल्दी और सटीक रूप से निर्धारित करना संभव बनाते हैं, उदाहरण के लिए, इसके उत्पादन के सभी चरणों में समाधान में चीनी सामग्री - कच्चे उत्पादों से लेकर केंद्रित समाधान और गुड़ तक।

पाश्चर की खोज।

भौतिकविदों ने क्रिस्टल की ऑप्टिकल गतिविधि को उनकी विषमता से जोड़ा; पूरी तरह से सममित क्रिस्टल, उदाहरण के लिए, सोडियम क्लोराइड के घन क्रिस्टल, वैकल्पिक रूप से निष्क्रिय हैं। अणुओं की ऑप्टिकल गतिविधि का कारण लंबे समय तक पूरी तरह से रहस्यमय बना रहा। इस घटना पर प्रकाश डालने वाली पहली खोज 1848 में लुई पाश्चर द्वारा की गई थी, जो तब किसी के लिए अज्ञात थी। अभी भी एक छात्र के रूप में, पाश्चर भौतिक विज्ञानी जीन-बैप्टिस्ट बायो और प्रमुख फ्रांसीसी रसायनज्ञ जीन बैप्टिस्ट डुमास के मार्गदर्शन में काम करते हुए, रसायन विज्ञान और क्रिस्टलोग्राफी में रुचि रखते थे। पेरिस में हायर नॉर्मल स्कूल से स्नातक होने के बाद, युवा (वह केवल 26 वर्ष का था) पाश्चर ने एंटोनी बालार्ड के लिए एक प्रयोगशाला सहायक के रूप में काम किया। बालर पहले से ही एक प्रसिद्ध रसायनज्ञ थे, जो 22 साल पहले एक नए तत्व - ब्रोमीन की खोज के लिए प्रसिद्ध हो गए थे। उन्होंने अपने सहायक को क्रिस्टलोग्राफी में एक विषय दिया, बिना यह सुझाव दिए कि इससे एक उत्कृष्ट खोज होगी।

अपने शोध के दौरान, पाश्चर ने टार्टरिक एसिड सी 4 एच 5 ओ 6 ना का अम्लीय सोडियम नमक प्राप्त किया, अमोनिया के साथ समाधान संतृप्त किया और पानी की धीमी वाष्पीकरण से सोडियम-अमोनियम नमक सी 4 एच 3 ओ के सुंदर प्रिज्मीय क्रिस्टल प्राप्त किए। 6 नाएनएच 4. ये क्रिस्टल असममित निकले, उनमें से कुछ, जैसे थे, दूसरों की एक दर्पण छवि थी: आधे क्रिस्टल में दाईं ओर एक विशिष्ट चेहरा था, जबकि अन्य - बाईं ओर। एक आवर्धक कांच और चिमटी से लैस, पाश्चर ने क्रिस्टल को दो ढेर में विभाजित किया। उनके समाधान, जैसा कि अपेक्षित था, विपरीत ऑप्टिकल रोटेशन था। पाश्चर यहीं नहीं रुके। प्रत्येक घोल से, उसने मूल अम्ल (जो निष्क्रिय था) को अलग कर दिया। उसके आश्चर्य की कल्पना करें जब यह पता चला कि एक समाधान प्रसिद्ध डेक्सट्रोटेटरी टार्टरिक एसिड है, और दूसरा वही एसिड है, लेकिन बाईं ओर घूम रहा है!

चश्मदीदों की यादें युवा वैज्ञानिक के अविश्वसनीय तंत्रिका उत्तेजना की गवाही देती हैं, जिसने उस समय उसे जब्त कर लिया था; यह महसूस करते हुए कि वह क्या करने में कामयाब रहा, पाश्चर प्रयोगशाला से बाहर भाग गया और, भौतिकी कक्ष में एक प्रयोगशाला सहायक से मिलकर, उसके पास पहुंचा और उसे गले लगाते हुए कहा: "मैंने अभी एक महान खोज की है!" और यह इस तथ्य में शामिल था कि लंबे समय से ज्ञात निष्क्रिय टार्टरिक एसिड समान मात्रा में ज्ञात "दाएं" टार्टरिक एसिड और पहले अज्ञात "बाएं" का मिश्रण है। यही कारण है कि मिश्रण वैकल्पिक रूप से सक्रिय नहीं है। इस तरह के मिश्रण के लिए, उन्होंने रेसमेट (लैटिन रेसमस - अंगूर से) नाम का उपयोग करना शुरू किया। और पाश्चर द्वारा प्राप्त टार्टरिक एसिड के दो एंटीपोड्स को एनैन्टीओमर्स (ग्रीक एनेंटियोस से - विपरीत) कहा जाता था। पाश्चर ने उनके लिए एल- और डी-आइसोमर्स का परिचय दिया (लैटिन शब्द लावस - लेफ्ट और डेक्सटर - राइट से)। बाद में, जर्मन रसायनज्ञ एमिल फिशर ने इन पदनामों को सबसे सरल वैकल्पिक रूप से सक्रिय पदार्थों में से एक के दो एनेंटिओमर्स की संरचना के साथ जोड़ा - ग्लिसरॉलिक एल्डिहाइड OHCH 2 -CH (OH) -CHO। 1956 में, अंग्रेजी केमिस्ट रॉबर्ट कान और क्रिस्टोफर इंगोल्ड और स्विस केमिस्ट व्लादिमीर प्रीलॉग के सुझाव पर, ऑप्टिकल आइसोमर्स के लिए पदनाम एस (लैटिन सिनिस्टर - लेफ्ट से) और आर (लैटिन रेक्टस - राइट) पेश किए गए थे; रेसमेट को आरएस प्रतीक द्वारा नामित किया गया है। हालांकि, परंपरागत रूप से, पुराने पदनाम भी व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं (उदाहरण के लिए, कार्बोहाइड्रेट, अमीनो एसिड के लिए)। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ये अक्षर केवल अणु की संरचना (कुछ रासायनिक समूहों की "दाएं" या "बाएं" व्यवस्था) को इंगित करते हैं और ऑप्टिकल रोटेशन की दिशा से जुड़े नहीं हैं; उत्तरार्द्ध को प्लस और माइनस संकेतों द्वारा इंगित किया जाता है, उदाहरण के लिए, डी (-) - फ्रुक्टोज, डी (+) - ग्लूकोज।

"मैनुअल विधि" के अलावा, पाश्चर ने रेसमेट को दो एंटीपोड में अलग करने के लिए दो और तरीकों की खोज की। जैव रासायनिक विधि कुछ सूक्ष्मजीवों की केवल एक आइसोमर्स को आत्मसात करने की चयनात्मक क्षमता पर आधारित है। उदाहरण के लिए, कवक मोल्ड पेनिसिलम ग्लूकोमटार्टरिक एसिड या उसके लवण के तनु विलयन पर बढ़ते हुए, केवल दायां आइसोमर "खाता है", बाएं को अपरिवर्तित छोड़ देता है।

रेसमेट्स को अलग करने का तीसरा तरीका विशुद्ध रूप से रासायनिक था। लेकिन उसके लिए पहले से एक वैकल्पिक रूप से सक्रिय पदार्थ होना आवश्यक था, जो कि रेसमिक मिश्रण के साथ बातचीत करते समय, उसमें से केवल एक एनैन्टीओमर का "चयन" करेगा। उदाहरण के लिए, एक वैकल्पिक रूप से सक्रिय कार्बनिक आधार, जो टार्टरिक एसिड के साथ बनता है, एक वैकल्पिक रूप से सक्रिय नमक है जिसमें से टैटरिक एसिड के संबंधित एनैन्टीओमर को अलग किया जा सकता है।

ऑप्टिकल आइसोमेरिज्म सिद्धांत।

पाश्चर का काम, एंटीपोड्स में एक वैकल्पिक रूप से निष्क्रिय यौगिक को "विभाजित" करने की संभावना को साबित करता है - एनेंटिओमर्स, शुरू में कई रसायनज्ञों के बीच अविश्वास पैदा हुआ। यहां तक ​​कि खुद बायो ने भी अपने सहायक पर विश्वास नहीं किया, जब तक कि उन्होंने अपने अनुभव को अपने हाथों से दोहराया और पाश्चर के सही होने के बारे में आश्वस्त नहीं हो गए। पाश्चर के इस और उसके बाद के कार्यों ने रसायनज्ञों का ध्यान आकर्षित किया। जल्द ही, जोसेफ ले बेल ने तीसरी पाश्चर विधि का उपयोग करते हुए, कई अल्कोहल को वैकल्पिक रूप से सक्रिय एंटीपोड में विभाजित किया। जोहान विस्लिसेनस ने स्थापित किया कि दो लैक्टिक एसिड होते हैं: वैकल्पिक रूप से निष्क्रिय, खट्टा दूध (किण्वन लैक्टिक एसिड) में बनता है, और डेक्सट्रोरोटेटरी, जो एक कामकाजी मांसपेशी (लैक्टिक एसिड) में प्रकट होता है। ऐसे अधिक से अधिक उदाहरण थे, और यह समझाने के लिए एक सिद्धांत की आवश्यकता थी कि एंटीपोड अणु एक दूसरे से कैसे भिन्न होते हैं। यह सिद्धांत युवा डच वैज्ञानिक वैन्ट हॉफ द्वारा बनाया गया था। इस सिद्धांत के अनुसार, क्रिस्टल की तरह अणु, "दाएं हाथ" और "बाएं हाथ" हो सकते हैं, जो एक दूसरे की दर्पण छवियां हैं। सबसे सरल उदाहरण यह था। कार्बनिक यौगिकों में कार्बन परमाणु टेट्रावेलेंट है; चार रासायनिक बंधन इससे समान कोणों पर टेट्राहेड्रोन के शीर्षों पर निर्देशित होते हैं। यदि टेट्राहेड्रोन के शीर्ष पर स्थित और केंद्रीय कार्बन परमाणु से जुड़े सभी परमाणु या परमाणुओं के समूह अलग-अलग हैं, तो दो अलग-अलग संरचनाएं संभव हैं जो अंतरिक्ष में रोटेशन द्वारा एक दूसरे के साथ संरेखित नहीं होती हैं। यदि चार में से कम से कम दो प्रतिस्थापन समान हैं, तो अणु पूरी तरह से समान हो जाएंगे (इसे माचिस और रंगीन प्लास्टिसिन के मॉडल का उपयोग करके आसानी से सत्यापित किया जा सकता है)। ऐसी संरचनाएं, जो एक दूसरे से बाएं से दाहिने हाथ के रूप में भिन्न होती हैं, चिरल (ग्रीक वारिस - हाथ से) कहलाती हैं। इस प्रकार, ऑप्टिकल गतिविधि अणुओं के स्थानिक समरूपता (स्टीरियोइसोमेरिज्म) का परिणाम है।

चार अलग-अलग पदार्थों से बंधे कार्बन परमाणु को असममित कहा जाता है। अन्य तत्वों के परमाणु - सिलिकॉन, नाइट्रोजन, फास्फोरस, सल्फर - भी असममित हो सकते हैं। हालांकि, असममित कार्बन परमाणुओं के बिना यौगिक भी वैकल्पिक रूप से सक्रिय हो सकते हैं यदि वे दो दर्पण आइसोमर्स के रूप में मौजूद हो सकते हैं। एक अणु असममित होगा यदि उसमें कोई समरूपता तत्व नहीं है - कोई केंद्र नहीं, कोई अक्ष नहीं, समरूपता का कोई विमान नहीं। एक उदाहरण एलीन अणु एच 2 सी = सी = सीएच 2 है, जिसमें दो अलग-अलग पदार्थ हैं: आर 1 आर 2 सी = सी = सीआर 1 आर 2। मुद्दा यह है कि ये प्रतिस्थापन एक ही विमान में नहीं हैं (जैसे, उदाहरण के लिए, एल्केन्स में), लेकिन दो परस्पर लंबवत विमानों में। अतः दो दर्पण समावयवों का अस्तित्व संभव है, जिन्हें किसी भी विस्थापन और घूर्णन द्वारा एक दूसरे के साथ नहीं जोड़ा जा सकता है।

कई असममित कार्बन परमाणुओं वाले अणुओं के मामले में अधिक जटिल संबंध पाए जाते हैं। उदाहरण के लिए, टार्टरिक एसिड में, दो आसन्न कार्बन परमाणुओं पर दो हाइड्रॉक्सिल समूहों को व्यवस्थित किया जा सकता है ताकि अणु सममित हो और कोई दर्पण आइसोमर्स न हो। यह एक अन्य, वैकल्पिक रूप से निष्क्रिय, आइसोमर के गठन की ओर जाता है, जिसे मेसो टार्टरिक (या एंटी-टार्टरिक) एसिड कहा जाता है। इस प्रकार, डायहाइड्रोक्सी स्यूसिनिक एसिड चार आइसोमर्स के रूप में हो सकता है: डेक्सट्रोरोटेटरी (डी-टार्टरिक एसिड, जिसे दवा में टार्टरिक एसिड कहा जाता है), लेवोरोटेटरी (एल-टार्टरिक एसिड), वैकल्पिक रूप से निष्क्रिय (मेसो-टार्टरिक एसिड), और में भी एल- और आर-आइसोमर्स के मिश्रण का रूप, यानी रेसमेट (आई-टार्टरिक, या टार्टरिक एसिड)। वैकल्पिक रूप से सक्रिय टार्टरिक एसिड, अपने जलीय घोल को लंबे समय तक गर्म करने पर, एंटीपोड के मिश्रण में बदल जाते हैं।

स्थिति और भी जटिल हो जाती है जब अणु में कई असममित केंद्र होते हैं। उदाहरण के लिए, ग्लूकोज अणु में उनमें से चार होते हैं। इसलिए, सैद्धांतिक रूप से इसके लिए 16 स्टीरियोइसोमर्स मौजूद होना संभव है, जो 8 जोड़े मिरर एंटीपोड बनाते हैं। वे लंबे समय से रसायनज्ञों के लिए जाने जाते हैं; ये स्वयं ग्लूकोज हैं, साथ ही एलोज, अल्ट्रोज, मैनोज, गुलोज, आइडोज, गैलेक्टोज और टैलोज भी हैं। इनमें से कई प्राकृतिक रूप से पाए जाते हैं, जैसे डी-ग्लूकोज (लेकिन एल-ग्लूकोज नहीं, जिसे कृत्रिम रूप से उत्पादित किया गया है)।

यदि किसी पदार्थ में "दाएं" और "बाएं" अणुओं के बराबर भाग हों, तो यह वैकल्पिक रूप से निष्क्रिय होगा। यह ये पदार्थ हैं जो पारंपरिक रासायनिक संश्लेषण के परिणामस्वरूप फ्लास्क में प्राप्त होते हैं। और केवल जीवित जीवों में, असममित एजेंटों (उदाहरण के लिए, एंजाइम) की भागीदारी के साथ वैकल्पिक रूप से सक्रिय यौगिक बनते हैं। बेशक, यह सवाल तुरंत उठ गया कि इस तरह के यौगिक पृथ्वी पर कैसे दिखाई देते हैं, उदाहरण के लिए, एक ही प्राकृतिक डेक्सट्रोरोटेटरी टार्टरिक एसिड, या "असममित" सूक्ष्मजीव केवल एक एनैन्टीओमर को खिलाते हैं। दरअसल, एक व्यक्ति की अनुपस्थिति में, वैकल्पिक रूप से सक्रिय पदार्थों के निर्देशित संश्लेषण को करने वाला कोई नहीं था, क्रिस्टल को दाएं और बाएं में विभाजित करने वाला कोई नहीं था! हालाँकि, ऐसे प्रश्न इतने जटिल निकले कि उनका कोई उत्तर अभी भी नहीं है। उदाहरण के लिए, कोई नहीं जानता कि लगभग सभी प्राकृतिक अमीनो एसिड जिनसे प्रोटीन बनाया जाता है, वे एल-पंक्ति (एस-कॉन्फ़िगरेशन) से संबंधित होते हैं, और उनके एंटीपोड केवल कभी-कभी कुछ एंटीबायोटिक दवाओं में पाए जाते हैं।

वानट हॉफ के सिद्धांत को तुरंत मान्यता नहीं मिली। इस प्रकार, उत्कृष्ट जर्मन प्रयोगात्मक रसायनज्ञ एडॉल्फ कोल्बे (कई कार्बनिक प्रतिक्रियाओं का नाम उनके नाम पर रखा गया था) ने मई 1877 में एक चुभने वाला लेख प्रकाशित किया, जिसमें उन्होंने नए सिद्धांत की तीखी आलोचना की। सौभाग्य से, कोल्बे स्पष्ट रूप से अल्पमत में थे, और वैंट हॉफ के सिद्धांत, जिसने आधुनिक स्टीरियोकेमिस्ट्री की नींव रखी, ने सामान्य मान्यता प्राप्त की, और 1901 में इसके निर्माता रसायन विज्ञान में पहले नोबेल पुरस्कार विजेता बने।

इस सिद्धांत ने कई रासायनिक घटनाओं की व्याख्या करना संभव बना दिया है। उदाहरण के लिए, हाइड्रॉक्सिल समूहों के लिए हैलोजन परमाणुओं के प्रतिस्थापन की प्रतिक्रियाओं में: वैकल्पिक रूप से सक्रिय एल्काइल हैलाइड्स में R - X + OH - ® R - OH + X - (X एक हैलोजन परमाणु है), कुछ मामलों में ऑप्टिकल गतिविधि गायब हो जाती है, में अन्य यह संरक्षित है, लेकिन संकेत बदलता है। यह पता चला कि यह प्रतिक्रिया अलग-अलग तरीकों से जा सकती है। पहले तंत्र में मध्यवर्ती आर + आयनों के गठन के साथ हलाइड का पृथक्करण शामिल है, जो जल्दी से ओएच - आयनों के साथ मिलकर प्रतिक्रिया उत्पाद, शराब देता है। यदि प्रारंभिक आर-एक्स हलाइड में ऑप्टिकल गतिविधि थी, तो इस प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप यह खो जाता है, क्योंकि हाइड्रॉक्सिल दोनों तरफ से मध्यवर्ती तलीय धनायन तक पहुंच सकता है, जिससे कि एनैन्टीओमर का मिश्रण बनता है। यदि प्रतिक्रिया दूसरे तंत्र के अनुसार आगे बढ़ती है, तो ओएच-आयन कार्बन परमाणु के पास सी-एक्स बांड के विपरीत दिशा में पहुंचता है और हैलोजन परमाणु को आयन के रूप में "विस्थापित" करता है। यदि प्रारंभिक हलाइड आर 1 आर 2 आर 3 सी - एक्स में ऑप्टिकल गतिविधि थी, तो इस प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप इसे बनाए रखा जाता है, लेकिन ऑप्टिकल रोटेशन का संकेत उलट जाता है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि असममित कार्बन परमाणु आर 1, आर 2 और आर 3 पर तीन प्रतिस्थापन, जो हैलोजन परमाणु की तरह, टेट्राहेड्रोन के शीर्ष पर होते हैं, हमलावर एजेंट, हाइड्रॉक्सिल के दृष्टिकोण पर, उनके विन्यास को बदल देते हैं। चौथा स्थानापन्न; विन्यास में ऐसा परिवर्तन तेज हवा में छतरी के उलटने के समान है।

ऑप्टिकल समरूपता और जीवन।

रसायनज्ञ अक्सर एक ही यौगिक के रूप में एनेंटिओमर्स का उल्लेख करते हैं क्योंकि उनके रासायनिक गुण समान होते हैं। हालांकि, उनकी जैविक गतिविधि पूरी तरह से अलग हो सकती है। यह थैलिडोमाइड की दुखद कहानी के बाद स्पष्ट हो गया, एक दवा जो 20 वीं शताब्दी के 60 के दशक में थी। कई देशों में डॉक्टरों ने गर्भवती महिलाओं को एक प्रभावी नींद की गोली और शामक के रूप में निर्धारित किया है। हालांकि, समय के साथ, इसका भयानक दुष्प्रभाव स्वयं प्रकट हुआ: पदार्थ टेराटोजेनिक निकला (भ्रूण को नुकसान पहुंचाता है, ग्रीक टेराटोस से - राक्षस, सनकी), और जन्मजात विकृतियों वाले बहुत सारे बच्चे पैदा हुए थे। केवल 1980 के दशक के अंत में यह स्पष्ट हो गया कि थैलिडोमाइड के केवल एक एनैन्टीओमर, इसका डेक्सट्रोरोटेटरी रूप, दुर्भाग्य का कारण था। दुर्भाग्य से, खुराक रूपों की कार्रवाई में ऐसा अंतर पहले ज्ञात नहीं था, और थैलिडोमाइड दोनों एंटीपोड का एक रेसमिक मिश्रण था।

वर्तमान में, कई दवाएं वैकल्पिक रूप से शुद्ध यौगिकों के रूप में उपलब्ध हैं। इस प्रकार, संयुक्त राज्य अमेरिका में 25 सबसे आम दवाओं में से केवल छह नॉनचिरल यौगिक हैं, तीन रेसमेट हैं, और बाकी शुद्ध एनैन्टीओमर हैं। उत्तरार्द्ध तीन तरीकों से प्राप्त किए जाते हैं: रेसमिक मिश्रणों को अलग करना, प्राकृतिक वैकल्पिक रूप से सक्रिय यौगिकों का संशोधन (इनमें कार्बोहाइड्रेट, अमीनो एसिड, टेरपेन, लैक्टिक और टार्टरिक एसिड, आदि शामिल हैं) और प्रत्यक्ष संश्लेषण। उदाहरण के लिए, प्रसिद्ध रासायनिक कंपनी मर्क ने एंटीहाइपरटेन्सिव ड्रग मेथिल्डोपा के उत्पादन के लिए एक विधि विकसित की है, जिसमें समाधान में इस आइसोमर के एक छोटे से बीज को पेश करके केवल वांछित एनैन्टीओमर का सहज क्रिस्टलीकरण शामिल है। प्रत्यक्ष संश्लेषण के लिए भी चिरल स्रोतों की आवश्यकता होती है, क्योंकि किसी भी अन्य पारंपरिक संश्लेषण विधियों में दोनों एनेंटिओमर्स को समान अनुपात में दिया जाता है - रेसमेट। यह, संयोग से, कुछ दवाओं की बहुत अधिक लागत के कारणों में से एक है, क्योंकि उनमें से केवल एक का लक्षित संश्लेषण एक बहुत ही कठिन कार्य है। इसलिए, यह आश्चर्य की बात नहीं है कि दुनिया भर में उत्पादित 500 से अधिक सिंथेटिक चिरल तैयारियों में से केवल दसवां हिस्सा वैकल्पिक रूप से शुद्ध है। वहीं, प्राकृतिक कच्चे माल से प्राप्त 517 तैयारियों में से केवल आठ रेसमेट हैं।

वैकल्पिक रूप से शुद्ध एनैन्टीओमर्स की आवश्यकता को इस तथ्य से समझाया गया है कि अक्सर उनमें से केवल एक का वांछित चिकित्सीय प्रभाव होता है, जबकि दूसरा एंटीपोड अवांछित दुष्प्रभाव पैदा कर सकता है या विषाक्त भी हो सकता है। ऐसा भी होता है कि प्रत्येक एनैन्टीओमर की अपनी विशिष्ट क्रिया होती है। तो, एस (-) - थायरोक्सिन ("लेवोट्रोइड") एक प्राकृतिक थायराइड हार्मोन है। और डेक्सट्रोरोटेटरी आर (+) - थायरोक्सिन ("डेक्सट्रॉइड") रक्त कोलेस्ट्रॉल को कम करता है। कुछ निर्माता ऐसे मामलों के लिए व्यापार नामों के साथ आते हैं, उदाहरण के लिए, पैलिंड्रोम, डारवोन और नोवराड।

Enantiomers की विभिन्न क्रियाओं की क्या व्याख्या है? मनुष्य एक चिरल प्राणी है। उसका शरीर और जैविक रूप से सक्रिय पदार्थों के अणु जो इसे बनाते हैं, दोनों असममित हैं। चिरल दवा के अणु शरीर के कुछ चिरल केंद्रों के साथ बातचीत करते हैं, उदाहरण के लिए, एंजाइम, अलग-अलग तरीके से कार्य कर सकते हैं, जिसके आधार पर दवा किस एनैन्टीओमर पर निर्भर करती है। "सही" दवा अपने रिसेप्टर के पास ताला की चाबी की तरह पहुंचती है और वांछित जैव रासायनिक प्रतिक्रिया को ट्रिगर करती है। "गलत" एंटीपोड की कार्रवाई की तुलना अपने अतिथि के दाहिने हाथ से अपने दाहिने हाथ को हिलाने के प्रयास से की जा सकती है।

यदि दवा एक रेसमेट है, तो एनेंटिओमर्स में से एक सबसे अच्छा उदासीन हो सकता है, कम से कम - पूरी तरह से अवांछनीय प्रभाव पैदा कर सकता है। यहां कुछ उदाहरण दिए गए हैं। तो, एंटीरियथमिक एजेंट एस (-) - एनाप्रिलिन आर (+) - फॉर्म से 100 गुना अधिक मजबूत कार्य करता है! वेरापामिल के मामले में, दोनों एनेंटिओमर्स का एक समान प्रभाव होता है, लेकिन इसके आर (+) - रूप में काफी कम शक्तिशाली कार्डियोडिप्रेसेंट साइड इफेक्ट होता है। एनेस्थीसिया के लिए उपयोग किया जाता है, केटामाइन 50% रोगियों में आंदोलन, प्रलाप, आदि के रूप में दुष्प्रभाव पैदा कर सकता है, और यह मुख्य रूप से केवल आर (-) आइसोमर, साथ ही रेसमेट में निहित है। कृमिनाशक दवा में , लेवमिसोल मुख्य रूप से एस (-) में एक आइसोमर है, जबकि इसका आर (+) - एंटीपोड मतली का कारण बनता है, इसलिए एक समय में रेसमिक लेवमिसोल को एनैन्टीओमर में से एक द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था। लेकिन यह पता चला है कि शुद्ध आइसोमर्स को संश्लेषित करने के लिए हमेशा आर्थिक अर्थ नहीं होता है। उदाहरण के लिए, एंजाइमों की कार्रवाई के तहत व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले एनाल्जेसिक इबुप्रोफेन के लिए, चिकित्सीय रूप से निष्क्रिय आर (-) - को सक्रिय एस (+) - आइसोमर में आइसोमेराइज करना संभव है; इसलिए, इस मामले में, एक बहुत सस्ता रेसमेट कर सकता है इस्तेमाल किया गया।

"दाएं" और "बाएं" आइसोमर्स की विभिन्न जैविक क्रिया न केवल दवाओं के बीच प्रकट होती है, बल्कि सभी मामलों में जब एक चिरल यौगिक जीवित जीवों के साथ बातचीत करता है। एक उल्लेखनीय उदाहरण अमीनो एसिड आइसोल्यूसीन है: इसका डेक्सट्रोटेटरी आइसोमर मीठा होता है, और इसका लीवरोटेटरी आइसोमर कड़वा होता है। एक और उदाहरण। कार्वोन एक बहुत तेज सुगंध वाला पदार्थ है (हवा में प्रति लीटर एक मिलीग्राम का केवल 17 मिलियनवां हिस्सा होने पर मानव नाक इसे सूंघ सकता है)। कार्वोन को कैरवे के बीजों से अलग किया जाता है, जिसके तेल में इसका लगभग 60% हिस्सा होता है। हालांकि, भाले के तेल में समान संरचना वाला एक ही यौगिक पाया जाता है - वहां इसकी सामग्री 70% तक पहुंच जाती है। सभी इस बात से सहमत हैं कि पुदीने और जीरा की महक बिल्कुल भी एक जैसी नहीं होती है। यह पता चला कि वास्तव में दो कार्वन हैं - "दाएं" और "बाएं"। इन यौगिकों की गंध में अंतर इंगित करता है कि गंध के लिए जिम्मेदार नाक में रिसेप्टर कोशिकाएं भी चिरल होनी चाहिए।

आइए अब कुत्ते और भेड़िये पर दर्शाए गए सूत्र पर वापस आते हैं। पेनिसिलमाइन (3,3-डाइमिथाइलसिस्टीन) अमीनो एसिड सिस्टीन का काफी सरल व्युत्पन्न है। इस पदार्थ का उपयोग तांबे, पारा, सीसा और अन्य भारी धातुओं के साथ तीव्र और पुरानी विषाक्तता के लिए किया जाता है, क्योंकि इसमें इन धातुओं के आयनों के साथ मजबूत परिसरों को देने की क्षमता होती है; परिणामी परिसरों को गुर्दे द्वारा हटा दिया जाता है। पेनिसिलमाइन का उपयोग रुमेटीइड गठिया के विभिन्न रूपों के लिए, प्रणालीगत स्क्लेरोडर्मा के लिए और कई अन्य मामलों में भी किया जाता है। इस मामले में, दवा के केवल एस-फॉर्म का उपयोग किया जाता है, क्योंकि आर-आइसोमर जहरीला होता है और इससे अंधापन हो सकता है।

वानट हॉफ के सिद्धांत को तुरंत मान्यता नहीं मिली। इस प्रकार, उत्कृष्ट जर्मन प्रयोगात्मक रसायनज्ञ एडॉल्फ कोल्बे (कई कार्बनिक प्रतिक्रियाओं का नाम उनके नाम पर रखा गया था) ने मई 1877 में एक चुभने वाला लेख प्रकाशित किया, जिसमें उन्होंने नए सिद्धांत की तीखी आलोचना की। सौभाग्य से, कोल्बे स्पष्ट रूप से अल्पमत में थे, और वैंट हॉफ के सिद्धांत, जिसने आधुनिक स्टीरियोकेमिस्ट्री की नींव रखी, ने सामान्य मान्यता प्राप्त की, और 1901 में इसके निर्माता रसायन विज्ञान में पहले नोबेल पुरस्कार विजेता बने।

इल्या लेन्सन

किसी पदार्थ की ऑप्टिकल गतिविधि को एक ध्रुवीकृत प्रकाश किरण के विमान को एक निश्चित कोण पर दाएं या बाएं से विक्षेपित करने की क्षमता के रूप में समझा जाता है।

ऑप्टिकल गतिविधि की घटना की खोज 1815 में भौतिक विज्ञानी जे.बी. बायो (फ्रांस)।

1848 में, लुई पाश्चर ने टार्टरिक एसिड के क्रिस्टल का अध्ययन करते हुए देखा कि वैकल्पिक रूप से निष्क्रिय ना-अमोनियम टार्ट्रेट दो प्रकार के क्रिस्टल के रूप में मौजूद थे, जो एक दूसरे के दर्पण चित्र थे। पाश्चर ने दाएं हाथ और बाएं हाथ के क्रिस्टल को विभाजित किया। उनके जलीय घोल वैकल्पिक रूप से सक्रिय पाए गए। दो समाधानों का विशिष्ट घुमाव परिमाण में समान था, लेकिन संकेत में भिन्न था। चूंकि समाधान के लिए अलग-अलग ऑप्टिकल घुमाव देखे गए थे, पाश्चर ने निष्कर्ष निकाला कि यह संपत्ति अणुओं की विशेषता है, क्रिस्टल नहीं, और सुझाव दिया कि इन पदार्थों के अणु एक दूसरे की दर्पण छवियां हैं। इस धारणा ने स्टीरियोकेमिस्ट्री का आधार बनाया, जो अणुओं की स्थानिक संरचना और पदार्थों के रासायनिक और भौतिक गुणों पर इसके प्रभाव का अध्ययन करती है।

पदार्थों की ऑप्टिकल गतिविधि के कारणों की व्याख्या करने वाला पहला स्टीरियोकेमिकल सिद्धांत 1874 में दो वैज्ञानिकों द्वारा एक साथ बनाया गया था - डच रसायनज्ञ जे.एच. वैंट हॉफ और फ्रेंचमैन जे. ले बेल। इस सिद्धांत का आधार कार्बन परमाणु के चतुष्फलकीय मॉडल की अवधारणा थी, अर्थात। कार्बन परमाणु की सभी चार संयोजकताएं एक ही तल में नहीं होती हैं, बल्कि चतुष्फलक के कोनों की ओर निर्देशित होती हैं।

यह पाया गया कि अक्सर ऑप्टिकल गतिविधि अणु में उपस्थिति के कारण होती है असममित कार्बन परमाणु, अर्थात। सी-परमाणु, जिसकी सभी संयोजकता, टेट्राहेड्रोन के कोनों को निर्देशित की जाती है, विभिन्न परमाणुओं या परमाणुओं के समूहों (कट्टरपंथी या प्रतिस्थापन) से भरी होती है। रसायन विज्ञान में असममित सी-परमाणु * को निरूपित करते हैं। उदाहरण के लिए:

ग्लिसराल्डिहाइड मैलिक एसिड

ऑप्टिकल गतिविधि की घटना ऑप्टिकल आइसोमर्स की उपस्थिति से जुड़ी होती है - पदार्थ जिनके अणु में परमाणुओं के बीच बंधन का समान क्रम होता है, लेकिन उनकी अलग स्थानिक व्यवस्था होती है। स्थानिक संरचना के संदर्भ में, ऑप्टिकल आइसोमर एक दूसरे की दर्पण छवियों की तरह होते हैं, अर्थात। मिरर एंटीपोड्स या एनेंटिओमर्स। Enantiomers एक दूसरे को दाएं और बाएं हाथ के रूप में संदर्भित करते हैं। विशिष्ट रोटेशन (α) को छोड़कर, एनैन्टीओमर के सभी स्थिरांक समान हैं।

दर्पण-विपरीत अनुरूपता वाले पदार्थ के दो रूप एक ध्रुवीकृत प्रकाश किरण को विपरीत दिशाओं में घुमाते हैं: (+) - दाईं ओर, (-) - एक ही कोण से बाईं ओर, ऑप्टिकल एंटीपोड या एनेंटिओमर्स कहलाते हैं।

वर्तमान में आम तौर पर स्वीकृत पारंपरिक पदनाम पद्धति को पहले ई। फिशर (1891) द्वारा प्रस्तावित किया गया था, फिर कुछ हद तक एम.ए. द्वारा संशोधित किया गया था। रोज़ानोव (1906) और हडसन (1949) द्वारा विस्तार से चर्चा की। ग्लिसरिक एल्डिहाइड एक मानक के रूप में प्रयोग किया जाता है:

डी (+) - ग्लिसरीन एल (-) - ग्लिसरीन

एल्डिहाइड एल्डिहाइड

हालांकि, यह पता चला कि डी (डी) -या एल (एल) - कॉन्फ़िगरेशन के प्रकार से संबंधित होने का मतलब हमेशा यह नहीं होता है कि रोटेशन की दिशा (+) दाईं ओर या (-) बाईं ओर जाती है। यह संभव है कि डी एक रचना है और ध्रुवीकृत बीम के विमान को बाईं ओर घुमाता है (-), या एल एक रचना है और दाईं ओर घूमता है (+)। इसलिए, अक्षर पदनाम डी (डी) या एल (एल) एक असममित सी-परमाणु के चारों ओर परमाणुओं या परमाणु समूहों के स्थानिक अभिविन्यास को निर्धारित करते हैं, और संकेत (+) - सही रोटेशन, (-) - बाएं रोटेशन।

1: 1 के अनुपात में (+) और (-) रूपों का मिश्रण (और ज्यादातर मामलों में यह डी- और एल - रूपों का मिश्रण होता है) को रेसमेट या रेसमिक मिश्रण कहा जाता है। यह वैकल्पिक रूप से निष्क्रिय (±) है। यदि कार्बनिक यौगिक में कई असममित सी-परमाणु हैं, तो ऑप्टिकल आइसोमर्स की संख्या सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

जहां एन ऑप्टिकल आइसोमर्स की संख्या है;

n असममित C-परमाणुओं की संख्या है।

लैक्टिक एसिड का आइसोमेरिज्म

डी (-) - लैक्टिक एसिड एल (+) - लैक्टिक एसिड

(गहन काम के दौरान मांसपेशियों में बनता है) (दूध खट्टा होने पर बनता है)

टार्टरिक एसिड का आइसोमेरिज्म

मेसोटार्टरिक एसिड एल (-) - टार्टरिक डी (+) - टार्टरिक एसिड

मेसो-रूपों में, अणु के एक आधे हिस्से में एक (+) विन्यास होता है, दूसरा (-) विन्यास (उदाहरण के लिए, मेसो-टार्टरिक एसिड)। रोटेशन के संकेत के "आंतरिक मुआवजे" के परिणामस्वरूप, मेसो-रूप वैकल्पिक रूप से निष्क्रिय हैं और रेसमेट्स के विपरीत, उन्हें एनैन्टीओमर में विभाजित नहीं किया जा सकता है।

ऑप्टिकल आइसोमेरिज्म का मूल्य

प्रत्येक वैकल्पिक रूप से सक्रिय पदार्थ, जब कुछ शर्तों के तहत जांच की जाती है, तो ध्रुवीकरण के विमान को एक निश्चित कोण से घुमाता है, जिसका मूल्य स्थिर होता है और दिए गए पदार्थ की विशेषता होती है, अर्थात। गलनांक, किसी पदार्थ का क्वथनांक, घनत्व आदि के समान स्थिरांक। किसी पदार्थ की प्रकाशिक गतिविधि की निरंतर विशेषता को कहा जाता है विशिष्ट आवर्तन. इस प्रकार, विशिष्ट रोटेशन का निर्धारण करके, पदार्थ की प्रामाणिकता निर्धारित की जा सकती है।

ऑप्टिकल समरूपता महान जैविक महत्व का है। जीवित जीवों में जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करने वाले एंजाइमों में ऑप्टिकल विशिष्टता होती है, अर्थात। वे केवल कुछ ऑप्टिकल आइसोमर्स (उदाहरण के लिए, डी-मोनोसेकेराइड, एल-एमिनो एसिड, आदि) पर कार्य करते हैं। एंजाइम इन पदार्थों के ऑप्टिकल एंटीपोड पर कार्य नहीं करते हैं; उन्हें चयापचय में शामिल न करें। ऊतकों में जमा, ऐसे आइसोमर्स रोग प्रक्रियाओं का कारण बन सकते हैं।

यह उन मामलों में प्रकट होता है जहां एक ही यौगिक के आइसोमर्स, संबंध में प्रतिस्थापन की विभिन्न व्यवस्था के साथ एक निश्चितकेंद्र, अंतरिक्ष में संगत नहीं... स्निग्ध श्रृंखला के व्युत्पन्न के लिए, आइसोमेरिज्म एसपी 3 हाइब्रिड कार्बन परमाणु की स्टीरियोकेमिकल विशेषताओं से जुड़ा है।

18वीं शताब्दी के अंत में ले-बेल ने भी कार्बन परमाणु की चतुष्फलकीय संरचना का सुझाव दिया था। इस घटना में कि एक कार्बन परमाणु जुड़ा हुआ है चार अलग . के साथप्रतिस्थापन, 2 आइसोमर्स के अस्तित्व के लिए संभव हो जाता है, जो एक दूसरे की दर्पण छवियां हैं।

एक कार्बन परमाणु जिसमें सभी विभिन्न अवयव होते हैं, कहलाते हैं असममितया chiralकेंद्र ("हिरोस" - हाथ)।

आशाजनक सूत्रों के उदाहरण पर विचार करें:

स्टीरियोइसोमर्स I और II अंतरिक्ष में असंगत हैं, एंटीपोड या ऑप्टिकल आइसोमर हैं ( एनंटीओमर, स्टीरियोमर्स)।

फिशर प्रक्षेपण सूत्र

एक अलग विमान में आशाजनक सूत्रों पर विचार करें।

शीट के तल में असममित केंद्र (कार्बन परमाणु) रखें; विकल्प एतथा बीशीट के तल के पीछे ( सेदेखने वाला); विकल्प एफतथा डीशीट के तल के ऊपर ( से अधिक निकटप्रेक्षक) - प्रेक्षक की टकटकी की दिशा का संकेत देने वाले तीरों के अनुसार। हम चिरल केंद्र के साथ बंधों की परस्पर लंबवत दिशा प्राप्त करते हैं। आइसोमर्स के इस तरह के निर्माण को फिशर प्रोजेक्शन फॉर्मूला कहा जाता है।

इस प्रकार, फिशर के प्रक्षेपण फ़ार्मुलों में, क्षैतिज रूप से स्थित पदार्थों को पर्यवेक्षक की ओर निर्देशित किया जाता है, और लंबवत - शीट के विमान से परे।

प्रोजेक्शन फ़ार्मुलों का निर्माण करते समय, सबसे अधिक मात्रा में प्रतिस्थापन को लंबवत रखा जाता है। यदि प्रतिस्थापन परमाणु या छोटे समूह हैं जो मुख्य श्रृंखला से संबंधित नहीं हैं, तो उन्हें क्षैतिज रूप से व्यवस्थित किया जाता है। 2-ब्रोमोब्यूटेन के लिए

वहाँ दॊ है प्रतिपादक:

Enantiomers, antipodes, स्टीरियोमर्स गुणों (क्वथनांक, गलनांक, आदि) में व्यावहारिक रूप से अप्रभेद्य हैं, और समान थर्मोडायनामिक स्थिरांक भी हैं। उसी समय, उनके बीच मतभेद हैं:

4) - ठोस एंटीपोड क्रिस्टल के निर्माण के साथ क्रिस्टलीकृत होते हैं जो एक दूसरे के दर्पण की तरह होते हैं, लेकिन अंतरिक्ष में असंगत होते हैं।

5) - एंटीपोड एक ही कोण से ध्रुवीकृत प्रकाश के विमान को घुमाते हैं, लेकिन अलग-अलग दिशाओं में। यदि प्रकाश का घूर्णन कोण धनात्मक (घड़ी की दिशा में) है, तो एंटीपोड को डेक्सट्रोरोटेटरी कहा जाता है, यदि ऋणात्मक (वामावर्त), तो - लीवरोटेटरी।

समतल-ध्रुवीकृत प्रकाश के प्रकाशिक घूर्णन कोण को निर्दिष्ट किया जाता है [ α डी]. अगर [ α डी] = -31.2 °, लीवरोटेटरी एंटीपोड का अध्ययन किया गया था।

पोलारिमीटर डिवाइस

वे पदार्थ जो ध्रुवित प्रकाश के तल को घुमा सकते हैं, प्रकाशिक रूप से सक्रिय या वैकल्पिक रूप से सक्रिय कहलाते हैं।

1: 1 के अनुपात में दो एनेंटिओमर का मिश्रण ध्रुवीकृत प्रकाश के विमान को नहीं घुमाता है और इसे रेसमिक मिश्रण, रेसमेट कहा जाता है।

यदि मिश्रण में एक एंटीपोड दूसरे पर प्रबल होता है, तो एक इसकी ऑप्टिकल शुद्धता (ईई) की बात करता है। इसकी गणना मिश्रण में एनेंटिओमर्स की सामग्री के अंतर से की जाती है।

II - 30%, ईई = 70 - 30 = 40 (%)

माध्यमिक और तृतीयक अमाइनवैकल्पिक रूप से सक्रिय भी हो सकता है। चौथा स्थानापन्न नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉनों का अकेला युग्म है।

5.4.1 डायस्टेरोमर्स

डायस्टेरोमेट्री एक ऐसी घटना है जिसका पदार्थों के गुणों पर अधिक महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है और उन मामलों में देखा जाता है जहां यौगिक में दो या दो से अधिक असममित केंद्र होते हैं। उदाहरण के लिए:

4-क्लोरोपेंटेनॉल-2

आइए कनेक्शन के लिए सभी संभावित एंटीपोड्स (I-IV) को चित्रित करें:

एक ही यौगिक के ऑप्टिकल आइसोमर्स (स्टीरियोइसोमर्स) जो एंटीपोड नहीं होते हैं उन्हें डायस्टेरोमर्स कहा जाता है। यानी आइसोमर्स I और III, I और IV, II और III, II और IV के जोड़े डायस्टेरोमेरिक जोड़े हैं। आइसोमर्स की संख्या की गणना सूत्र द्वारा की जाती है: q = 2 n, जहाँ

q स्टीरियोइसोमर्स की कुल संख्या है,

n असममित केंद्रों (C *) की संख्या है।

उदाहरण के लिए, ग्लूकोज के 4 चिरल केंद्र हैं, फिर q = 2 4 = 16 (डी-ग्लूकोज - 8 आइसोमर्स, एल-ग्लूकोज - 8 आइसोमर्स)।

डी-ग्लूकोज

प्रकृति में, ऐसे मामले होते हैं जब किसी यौगिक में असममित परमाणुओं का वातावरण समान होता है। यह इस तथ्य की ओर जाता है कि आधे एंटीपोड वैकल्पिक रूप से सक्रिय नहीं हैं।

वाइन एसिड

å α =0 å α =0 å α =2α å α =-2α

मेसोफॉर्म

मेसोफॉर्म एक वैकल्पिक रूप से सक्रिय पदार्थ में आंतरिक समरूपता के परिणामस्वरूप एक वैकल्पिक रूप से निष्क्रिय रूप है।

एंटीपोड्स के विपरीत, डायस्टेरोमर्स क्वथनांक, घनत्व (डी 4 20), अपवर्तक सूचकांक (एन 4 20), आदि में भिन्न होते हैं।

शब्द का परिचय दिया आइसोमेरियाऔर सुझाव दिया कि मतभेद "एक जटिल परमाणु में सरल परमाणुओं के विभिन्न वितरण" (यानी, एक अणु) से उत्पन्न होते हैं। 19वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में ही आइसोमेरिज्म को सही व्याख्या मिली। AM बटलरोव (संरचनात्मक समरूपता) की रासायनिक संरचना के सिद्धांत और Ya. G. Van't Hoff (स्थानिक समरूपता) के स्टीरियोकेमिकल सिद्धांत पर आधारित है।

संरचनात्मक समरूपता

संरचनात्मक समरूपता रासायनिक संरचना में अंतर का परिणाम है। इस प्रकार में शामिल हैं:

हाइड्रोकार्बन श्रृंखला का समरूपता (कार्बन कंकाल)

कार्बन परमाणुओं के अलग-अलग बंधन क्रम के कारण कार्बन कंकाल का समरूपता। सबसे सरल उदाहरण ब्यूटेन सीएच 3 -सीएच 2 -सीएच 2 -सीएच 3 और आइसोब्यूटेन (सीएच 3) 3 सीएच है। डॉ। उदाहरण: एन्थ्रेसीन और फेनेंथ्रीन (क्रमशः सूत्र I और II), साइक्लोब्यूटेन और मिथाइलसाइक्लोप्रोपेन (III और IV)।

वैलेंस आइसोमेरिज्म

वैलेंस आइसोमेरिज्म (एक विशेष प्रकार का स्ट्रक्चरल आइसोमेरिज्म), जिसमें आइसोमर्स को बॉन्ड के पुनर्वितरण के कारण ही एक दूसरे में बदला जा सकता है। उदाहरण के लिए, बेंजीन (वी) के वैलेंस आइसोमर्स बाइसाइक्लोहेक्सा-2,5-डायन (VI, "देवर बेंजीन"), प्रिसमैन (VII, "लाडेनबर्ग बेंजीन"), बेंजवेलीन (VIII) हैं।

कार्यात्मक समूह समरूपता

कार्यात्मक समूह की प्रकृति में अंतर। उदाहरण: इथेनॉल (सीएच 3 -सीएच 2 -ओएच) और डाइमिथाइल ईथर (सीएच 3 -ओ-सीएच 3)

स्थिति का समरूपता

एक प्रकार का संरचनात्मक समरूपता, जो समान कार्यात्मक समूहों की स्थिति में अंतर या एक ही कार्बन कंकाल के साथ दोहरे बंधनों की विशेषता है। उदाहरण: 2-क्लोरोबुटानोइक एसिड और 4-क्लोरोबुटानोइक एसिड।

स्थानिक समरूपता (स्टीरियोइसोमेरिज्म)

Enantiomerism (ऑप्टिकल आइसोमेरिज्म)

स्थानिक समरूपता (स्टीरियोइसोमेरिज्म) समान रासायनिक संरचना वाले अणुओं के स्थानिक विन्यास में अंतर के परिणामस्वरूप होता है। इस प्रकार के समावयवी को उपविभाजित किया जाता है एनैन्टीओमेरिज्म(ऑप्टिकल आइसोमेरिज्म) और डायस्टेरोमेरिज्म.

Enantiomers (ऑप्टिकल आइसोमर्स, मिरर आइसोमर्स) पदार्थों के ऑप्टिकल एंटीपोड्स के जोड़े होते हैं, जो विपरीत संकेतों और प्रकाश के ध्रुवीकरण के विमान के समान घुमाव के साथ अन्य सभी भौतिक और रासायनिक गुणों की पहचान के साथ होते हैं (अन्य वैकल्पिक रूप से सक्रिय पदार्थों और भौतिक के साथ प्रतिक्रियाओं को छोड़कर) एक चिरल माध्यम में गुण)। ऑप्टिकल एंटीपोड की उपस्थिति के लिए एक आवश्यक और पर्याप्त कारण एक अणु का असाइनमेंट है और निम्नलिखित बिंदु समरूपता समूह सी में से एक है एन, डी एन, टी, ओ, आई (चिरलिटी)। अक्सर हम एक असममित कार्बन परमाणु के बारे में बात कर रहे हैं, जो कि चार अलग-अलग पदार्थों से जुड़ा एक परमाणु है, उदाहरण के लिए:

अन्य परमाणु भी असममित हो सकते हैं, उदाहरण के लिए, सिलिकॉन, नाइट्रोजन, फास्फोरस, सल्फर के परमाणु। एक असममित परमाणु की उपस्थिति ही एनेंटिओमेरिज्म का एकमात्र कारण नहीं है। इस प्रकार, एडामेंटेन (IX), फेरोसिन (X), 1,3-डिपेनहिललीन (XI), 6,6 "-डिनिट्रो-2,2" -डिफेनिक एसिड (XII) के ऑप्टिकल एंटीपोड डेरिवेटिव हैं। अंतिम यौगिक की ऑप्टिकल गतिविधि का कारण एट्रोपिसोमेरिज्म है, जो कि एक साधारण बंधन के चारों ओर घूर्णन की अनुपस्थिति के कारण स्थानिक समरूपता है। Enantiomerism भी प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड, हेक्सागेलिसिन (XIII) के पेचदार अनुरूपता में प्रकट होता है।

(आर) -, (एस) - ऑप्टिकल आइसोमर्स का नामकरण (नामकरण नियम)

असममित कार्बन परमाणु C abcd से जुड़े चार समूहों को अनुक्रम के अनुरूप अलग-अलग वरिष्ठताएँ दी गई हैं: a> b> c> d। सरलतम मामले में, पूर्वता असममित कार्बन परमाणु से जुड़े परमाणु की क्रमिक संख्या द्वारा स्थापित की जाती है: Br (35), Cl (17), S (16), O (8), N (7), C ( ६), एच (१) ...

उदाहरण के लिए, ब्रोमोक्लोरोएसेटिक एसिड में:

असममित कार्बन परमाणु में प्रतिस्थापकों की पूर्वता इस प्रकार है: Br (a), Cl (b), COOH का C (c), H (d) समूह।

ब्यूटेनॉल -2 में, ऑक्सीजन वरिष्ठ पदार्थ है (ए), हाइड्रोजन जूनियर (डी) है:

प्रतिस्थापन सीएच 3 और सीएच 2 सीएच 3 के मुद्दे को हल करना आवश्यक है। इस मामले में, वरिष्ठता क्रम संख्या या समूह में अन्य परमाणुओं की संख्या से निर्धारित होती है। नेतृत्व एथिल समूह के साथ रहता है, क्योंकि इसमें पहला C परमाणु दूसरे C (6) परमाणु और अन्य H (1) परमाणुओं से बंधा होता है, जबकि मिथाइल समूह में कार्बन क्रमांक 1 के साथ तीन H परमाणुओं से बंधा होता है। अधिक जटिल मामले तब तक सभी परमाणुओं की तुलना करना जारी रखते हैं जब तक कि वे अलग-अलग क्रमांक वाले परमाणुओं में नहीं आ जाते। यदि डबल या ट्रिपल बॉन्ड हैं, तो उनके साथ परमाणुओं को क्रमशः दो और तीन परमाणुओं के रूप में गिना जाता है। इस प्रकार, -COH समूह को C (O, O, H), और -COOH समूह - C (O, O, OH) के रूप में माना जाता है; कार्बोक्सिल समूह एल्डिहाइड समूह से पुराना है, क्योंकि इसमें परमाणु क्रमांक 8 वाले तीन परमाणु होते हैं।

डी-ग्लिसराल्डिहाइड में, ओएच (ए) समूह सबसे पुराना है, इसके बाद सीएचओ (बी), सीएच 2 ओएच (सी) और एच (डी) हैं:

अगला कदम यह निर्धारित करना है कि क्या समूहों की व्यवस्था सही है, आर (लैटिन रेक्टस), या बाएं, एस (लैटिन सिनिस्टर)। संबंधित मॉडल को पास करते हुए, यह उन्मुख होता है ताकि परिप्रेक्ष्य सूत्र में कनिष्ठ समूह (डी) सबसे नीचे हो, और फिर ऊपर से टेट्राहेड्रोन और समूह (डी) के छायांकित चेहरे से गुजरने वाली धुरी के साथ देखा जा सके। डी-ग्लाइसीराइन एल्डिहाइड समूहों में

दक्षिणावर्त रोटेशन की दिशा में स्थित हैं, और इसलिए, इसमें एक आर-कॉन्फ़िगरेशन है:

(आर) -ग्लिसरिक एल्डिहाइड

डी, एल नामकरण के विपरीत, (आर) - और (एस) - आइसोमर्स के पदनाम कोष्ठक में संलग्न हैं।

डायस्टेरोमेरिज्म

-डायस्टेरोमेरिज्म

स्थानिक आइसोमर्स का कोई भी संयोजन जो ऑप्टिकल एंटीपोड की एक जोड़ी का गठन नहीं करता है उसे डायस्टेरोमेरिक माना जाता है। और -diastereomers के बीच भेद। -डायस्टेरोमर्स उनमें मौजूद कुछ चिरायता तत्वों के विन्यास में एक दूसरे से भिन्न होते हैं। तो, डायस्टेरोमर्स (+) हैं - टार्टरिक एसिड और मेसो-टार्टरिक एसिड, डी-ग्लूकोज और डी-मैनोज, उदाहरण के लिए:

कुछ प्रकार के डायस्टेरोमेरिज़्म के लिए, विशेष पदनाम पेश किए गए हैं, उदाहरण के लिए, थ्रेओ- और एरिथ्रो-आइसोमर्स - यह दो असममित कार्बन परमाणुओं और रिक्त स्थान के साथ डायस्टेरोमेरिज़्म है, इन परमाणुओं पर संबंधित थ्रेस के समान प्रतिस्थापन की व्यवस्था (संबंधित प्रतिस्थापन विपरीत पर हैं फिशर प्रोजेक्शन फ़ार्मुलों में पक्ष) और एरिथ्रोज़ ( deputies - एक तरफ):

एरिथ्रो-आइसोमर्स, जो असममित परमाणु एक ही स्थानापन्न से जुड़े होते हैं, मेसो-फॉर्म कहलाते हैं। वे, अन्य σ-diastereomers के विपरीत, विपरीत विन्यास के दो समान असममित केंद्रों से प्रकाश के ध्रुवीकरण के विमान के रोटेशन में योगदान के इंट्रामोल्युलर मुआवजे के कारण वैकल्पिक रूप से निष्क्रिय हैं। डायस्टेरोमर्स के जोड़े जो कई असममित परमाणुओं में से एक के विन्यास में भिन्न होते हैं, एपिमर कहलाते हैं, उदाहरण के लिए:

शब्द "एनोमर्स" डायस्टेरोमेरिक मोनोसेकेराइड की एक जोड़ी को संदर्भित करता है जो चक्रीय रूप में ग्लाइकोसिडिक परमाणु के विन्यास में भिन्न होता है, उदाहरण के लिए एनोमेरिक α-D- और β-D-ग्लूकोज।

-डायस्टेरोमेरिज्म (ज्यामितीय समावयवता)

-डायस्टेरोमर्स, जिन्हें ज्यामितीय समावयवी भी कहा जाता है, दोहरे बंधन (अक्सर C = C और C = N) या वलय के तल के सापेक्ष प्रतिस्थापकों की भिन्न स्थानिक व्यवस्था द्वारा एक दूसरे से भिन्न होते हैं। इनमें शामिल हैं, उदाहरण के लिए, मैलिक और फ्यूमरिक एसिड (क्रमशः सूत्र XIV और XV), (E) - और (Z) -बेंज़ल्डोक्साइम्स (XVI और XVII), cis- और ट्रांस-1,2-डाइमिथाइलसाइक्लोपेंटेन्स (XVIII और XIX) .

अनुरूप। टॉटोमर्स

घटना अपने अवलोकन के तापमान की स्थिति के साथ अटूट रूप से जुड़ी हुई है। इसलिए, उदाहरण के लिए, कमरे के तापमान पर क्लोरोसायक्लोहेक्सेन दो अनुरूपताओं के संतुलन मिश्रण के रूप में मौजूद है - क्लोरीन परमाणु के भूमध्यरेखीय और अक्षीय झुकाव के साथ:

हालांकि, शून्य से 150 डिग्री सेल्सियस पर, एक व्यक्ति के रूप को प्रतिष्ठित किया जा सकता है, जो इन परिस्थितियों में एक स्थिर आइसोमर के रूप में व्यवहार करता है।

दूसरी ओर, यौगिक जो सामान्य परिस्थितियों में आइसोमर होते हैं, बढ़ते तापमान के साथ संतुलन में टॉटोमर्स बन सकते हैं। उदाहरण के लिए, 1-ब्रोमोप्रोपेन और 2-ब्रोमोप्रोपेन संरचनात्मक आइसोमर हैं; हालाँकि, जैसे ही तापमान 250 ° C तक बढ़ जाता है, उनके बीच टॉटोमर्स की एक संतुलन विशेषता स्थापित हो जाती है।

आइसोमर्स जो कमरे के तापमान से नीचे के तापमान पर एक दूसरे में बदल जाते हैं, उन्हें गैर-कठोर अणु माना जा सकता है।

कन्फर्मर्स के अस्तित्व को कभी-कभी "घूर्णी समरूपता" के रूप में जाना जाता है। डायन के बीच, एस-सीआईएस और एस-ट्रांस आइसोमर्स प्रतिष्ठित हैं, जो संक्षेप में, एक साधारण (एस-सिंगल) बंधन के चारों ओर घूमने के परिणामस्वरूप अनुरूप हैं:

समरूपता भी समन्वय यौगिकों की विशेषता है। तो, आइसोमेरिक यौगिक जो लिगैंड्स (आयनीकरण आइसोमेरिज्म) के समन्वय की विधि में भिन्न होते हैं, उदाहरण के लिए, आइसोमेरिक:

एसओ 4 - और + बीआर -

यहाँ, संक्षेप में, कार्बनिक यौगिकों के संरचनात्मक समरूपता के साथ एक सादृश्य है।

रासायनिक परिवर्तन, जिसके परिणामस्वरूप संरचनात्मक समावयव एक दूसरे में परिवर्तित हो जाते हैं, समावयवीकरण कहलाते हैं। उद्योग में ऐसी प्रक्रियाएं आवश्यक हैं। उदाहरण के लिए, सामान्य एल्केन्स का आइसोमेराइजेशन मोटर ईंधन की ओकटाइन संख्या बढ़ाने के लिए किया जाता है; पेंटेन को आइसोप्रीन के बाद के डिहाइड्रोजनीकरण के लिए आइसोपेंटेन में आइसोमेराइज़ किया जाता है। इंट्रामोल्युलर पुनर्व्यवस्था भी आइसोमेराइजेशन हैं, जिनमें से, उदाहरण के लिए, साइक्लोहेक्सानोन ऑक्सीम का कैप्रोलैक्टम में रूपांतरण, नायलॉन के उत्पादन के लिए एक कच्चा माल, बहुत महत्व रखता है।

Enantiomers के अंतर्संबंध की प्रक्रिया को रेसमाइज़ेशन कहा जाता है: यह (-) - और (+) - रूपों, यानी एक रेसमेट के एक विषुव मिश्रण के गठन के परिणामस्वरूप ऑप्टिकल गतिविधि के गायब होने की ओर जाता है। डायस्टेरोमर्स के परस्पर रूपांतरण से एक मिश्रण का निर्माण होता है जिसमें थर्मोडायनामिक रूप से अधिक स्थिर रूप प्रबल होता है। -डायस्टेरेमर्स के मामले में, आमतौर पर ट्रांस फॉर्म। गठनात्मक समावयवों के अंतर्रूपांतरण को संरूपात्मक संतुलन कहा जाता है।

समरूपता की घटना ज्ञात (और संभावित रूप से संभव की संख्या से भी अधिक हद तक) की संख्या में वृद्धि के लिए काफी हद तक योगदान देती है। तो, संरचनात्मक रूप से आइसोमेरिक डेसील अल्कोहल की संभावित संख्या 500 से अधिक है (उनमें से लगभग 70 ज्ञात हैं), 1500 से अधिक रिक्त स्थान, आइसोमर्स हैं।

समरूपता की समस्याओं के सैद्धांतिक विचार में, टोपोलॉजिकल तरीके अधिक से अधिक व्यापक होते जा रहे हैं; गणितीय सूत्र आइसोमर्स की संख्या की गणना करने के लिए प्राप्त किए जाते हैं। रिक्त स्थान, विभिन्न प्रकार के आइसोमरों को नामित करने के लिए, एक स्टीरियोकेमिकल नामकरण विकसित किया गया है, जिसे IUPAC नामकरण नियमों के रसायन विज्ञान के खंड ई में एकत्र किया गया है।

साहित्य

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