ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Связь между симметрией и оптической активностью из "Симметрия в химии" Симметрия уже давно стала предметом, интересующим химиков при изучении органической химии, так как симметрия (или ее отсутствие) является критерием оптической активности. Обсуждению оптической активности обычно непосредственно предшествует рассмотрение углеводов. Частично, вероятно, это оправдывается историческими причинами, так как именно исследование оптической активности предопределило блестящие успехи Эмиля Фишера в установлении строения углеводов в последней четверти XIX столетия. В настоящее время использование оптически активных соединений является одним из важных методов при изучении механизмов реакций. Поэтому следует остановиться подробнее на связи между оптической активностью и свойствами симметрии. [c.35] Поэтому конформация, изображенная на рис. 23, является только одной из бесконечного множества возможных конформаций. Кроме того, в любом практически взятом объеме этана содержится огромное число молекул, например в 1 мм примерно 30 000000 000000 000 (3-10 ) молекул. Следовательно, статистически равновероятно, что для всех молекул имеющих структуру, изображенную на рис. 23, суще ствует такое же число молекул со структурой, являю щейся зеркальным изображением первой. Поэтому если предположить, что молекулы со структурой, при веденной на рис. 23, вращают плоскость поляризации света вправо, то практически равное число молекул, обладающих структурой в виде зеркального изображения первой, будет вращать плоскость поляризации света влево. Следовательно, суммарная оптическая активность окажется равной нулю. Такая смесь называется рацемической модификацией. [c.36] Можно сказать, что этан оптически неактивен, так как для каждой мыслимой конформации имеется другая конформация, которая является зеркальным изображением первой, и, кроме того, эти конформации легко переходят друг в друга, имеют одинаковые энергии и, наконец, присутствуют в одинаковых относительных количествах. Активность первой конформации погашается активностью ее зеркального изображения. Только у шести конформаций зеркальное изображение эквивалентно исходному и совпадает с ним. Молекула с конформациями, зеркальные изображения которых совпадают с исходными конформациями, не может быть оптически активной. [c.37] А —экваториальная форма б —аксиальная форма. [c.41] Предполагаемая структура с плоским циклогексановым кольцом изображена ось 5 перпендикулярная плоскости кольца. [c.42] В заключение необходимо упомянуть особый случай, когда молекула может не иметь пн одной оси5р в любой конформации и все же быть неактивной. Такой молекулой является й -ментил-/-ментил-2,6,2, 6 -тетранитро-4,4 -дифенат (рис. 31). Зеркальное изображение этой молекулы не совпадает с исходным. [c.43] Однако, если связи 4—4 в зеркальном изображении повернуть, то новая молекула накладывается на исходную, так как появляется псевдоось 54. Такие вращения возможны при обычных условиях. Взаимные переходы поворотных изомеров при вращении приводят к статистически равным количествам энаптио-морфных конформаций и объясняют, таким образом, наблюдаемое отсутствие оптической активности. [c.43] Вернуться к основной статье