Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe kun je zeggen dat een koolstof in molecuul chiral is?

Een koolstofatoom in een molecuul wordt als chiraal beschouwd als het aan de volgende criteria voldoet:

1. Het heeft vier verschillende substituenten bevestigd. Dit betekent dat de vier atomen of groepen atomen die aan de koolstof zijn verbonden, allemaal uniek zijn.

2. Het maakt geen deel uit van een dubbele of drievoudige binding. Chirale koolstofatomen moeten sp 3 zijn gehybridiseerd, wat betekent dat ze vier enkele bindingen hebben.

Hier is een uitsplitsing waarom deze criteria belangrijk zijn:

* Vier verschillende substituenten: Als een koolstof twee keer hetzelfde substituent heeft, kan deze vrij draaien en zal het spiegelbeeld identiek zijn. Denk aan je handen, het zijn spiegelbeelden van elkaar, maar als je je hand roteert, zal deze identiek zijn aan de spiegelafbeelding. Een chirale koolstof daarentegen kan niet vrij roteren en zijn spiegelafbeelding zal niet-superimponeerbaar zijn, net als uw linker- en rechterhanden.

* Geen deel uit van een dubbele of drievoudige binding: Dubbele en drievoudige bindingen creëren een vlakke geometrie, waardoor de koolstof vier unieke substituenten heeft in een tetraëdrische opstelling.

het identificeren van chirale koolstofatomen in een molecuul:

1. Zoek alle koolstofatomen.

2. Bepaal of elke koolstof vier verschillende substituenten heeft bevestigd. Zo ja, het is een chirale koolstof.

3. Controleer of koolstof deel uitmaakt van een dubbele of drievoudige binding. Zo ja, het is geen chirale koolstof.

Voorbeelden:

* chirale koolstof: In het molecuul 2-chloorobutaan heeft de tweede koolstof (bevestigd aan het chloor) vier verschillende substituenten:een waterstof, een methylgroep, een ethylgroep en een chlooratoom. Daarom is het een chirale koolstof.

* Niet-chirale koolstof: In het molecuul ethaan (Ch 3 CH 3 ), beide koolstofatomen hebben drie waterstofatomen en één methylgroep bevestigd. Ze zijn niet chiraal omdat ze geen vier verschillende substituenten hebben.

Belang van chirale koolstofatomen:

Chirale koolstofatomen zijn essentieel in organische chemie en biochemie omdat:

* Ze maken stereoisomeren: Moleculen met chirale koolstofatomen kunnen bestaan ​​in verschillende ruimtelijke arrangementen, stereoisomeren genoemd. Deze isomeren kunnen verschillende biologische eigenschappen hebben, zoals verschillende smaken, geuren en biologische activiteiten.

* Ze zijn cruciaal voor biologische activiteit: Veel biologisch actieve moleculen, zoals eiwitten, enzymen en medicijnen, bevatten chirale koolstofatomen. De specifieke opstelling van deze chirale centra is vaak cruciaal voor hun functie.

Laat het me weten als je meer voorbeelden wilt of specifieke moleculen hebt die je wilt analyseren!