Асимметрия правые и левые молекулы

Чаще всего органические оптически активные молекулы содержат один или более асимметрических атомов углерода, который связан с четырьмя различными заместителями, расположенными в вершинах тетраэдра, в центре которого находится атом углерода (рис. 19, а). Наличие в молекуле асимметрических атомов углерода — наиболее распространенный вид асимметрии. Другим типом асимметрии обладает молекула, закрученная в спиральную структуру. На рис. 19, б вычерчены правая спиральная структура и ее зеркальный антипод — левая спиральная структура. Молекула, свернутая в спираль одного и того же направления, будет оптически активна, даже если она не содержит асимметрических атомов. [c.35]

Левая и правая руки выглядят почти одинаково, но все же отличаются друг от друга — одна является зеркальным отображением другой. Практически эта разница выражается в том, что на правую руку нельзя надеть левую перчатку. Однако, хотя мы ежедневно сталкиваемся с различиями между левым и правым, объяснить на словах, чем именно правая рука отличается от левой, очень нелегко. Вместе с тем, поскольку биохимические соединения — и мономеры, и полимеры — по больщей части асимметричны, понимать, что такое молекулярная асимметрия, чрезвычайно важно. Надо уметь представлять, как пространственно выглядят асимметричные молекулы, и уметь изображать их структуру на бумаге. Чтобы научиться этому, надо постоянно работать с молекулярными моделями, а еще лучше делать такие модели своими руками (см. Приложение). [c.70]

Асимметрия правые и левые молекулы [c.70]

Вещества, проявляющие круговое двулучепреломление и круговой дихроизм, называют оптически активными. Их можно разделить на два класса один, в котором оптическая активность обнаружена только у кристаллов, например кварц, и другой, в котором оптическая активность проявляется в твердом, газообразном и жидком состояниях чистого вещества или в растворах. В веществах первого класса оптическая активность обусловлена правой или левой спиральными структурами в кристалле и исчезает при его плавлении. Оптическая активность веществ второго класса связана с асимметрией самой молекулы. Для молекулы, зеркальное изображение которой не совмещается с ней самой, лево- и правополяризованный свет имеет разные показатели преломления и соответственно различные коэффициенты поглощения. Это может быть любая молекула, обладающая только элементами симметрии собственного вращения (разд. 13.11). Молекула, имеющая ось несобственного вращения (5п), включая зеркальную плоскость или центр симметрии, не может быть оптически активной. [c.486]

Так, например, частичное или полное сходство запахов оптических изомеров, о котором и ла речь в главе XV, можно было бы точно предсказать на основе вибрационной теории запаха. Колебательные частоты нормальных состояний левых и правых форм вещества совершенно одинаковы, и поэтому запахи этих соединений тоже должны быть совершенно одинаковыми, до тех пор пока молекулярная асимметрия не позволит одной из форм несколько более плотно присоединиться к асимметричным молекулам обонятельных клеток. В подобных случаях появляется небольшое отличие в интенсивности запаха или в его оттенке , однако разница между двумя членами пары оптических изомеров никогда не бывает очень большой. [c.198]

Действительно, рентгенографическое исследование твердого кристаллического кварца показало, что молекулы, входящие в состав кристалла, расположены по винтовой линии правой (правовращающий кварц) или левой (левовращающий кварц). В молекулах же сахаров и других оптически активных органических веществ асимметрия обусловлена наличием так называемых асимметричных атомов углерода, связанных с четырьмя различными остатками (радикалами). (Оптически активными являются и некоторые соединения кремния.) [c.135]

Какое же свойство молекулы или иона делает их оптически активными Теперь можно дать ответ — асимметрия (отсутствие симметрии). Симметрия оптических изомеров аналогична симметрии правой и левой рук, ног, перчаток или ботинок. Имеется и более тонкое различие в строении относительные положения большого и остальных пальцев на каждой руке одно и то же, и все-таки обе руки различны — одна является зеркальным изображением другой. Аналогичное положение должно иметь место, если молекула или ион оптически активны. Чтобы молекула или ион были оптически активными, нужно, чтобы они не имели плоскости симметрии, т. е. чтобы нельзя было их разделить на две одинаковые половины. При попытке решить, будет ли данная структура оптически активной, можно использовать иной критерий для этого необходимо [c.83]

Различные способы присоединения последовательных мономерных звеньев в полимерной цепи связаны с асимметрией мономерной молекулы относительно плоскости, перпендикулярной двойной связи. Различия пространственной конфигурации цепей могут быть связаны и с асимметрией мономера относительно двойной связи. При добавлении мономерного звена к цепи положение боковой группы в этом звене по отношению к боковой группе в предшествующем звене цепи может вызывать правое й) или левое (/) вращение плоскости поляризации. Хотя общее положение о том, что в зависимости от положения боковых групп в цепи могут образовываться различные стереорегулярные полимеры было известно давно, получение стереоизомерных полимеров было впервые практически осуществлено в связи с применением катализаторов Циглера. [c.248]

Такая модель по-разному отвечает на воздействие левой п правой циркулярно-поляризованной волны. На рис. 45 стрелками показаны электроны, стремящиеся в силу условий асимметрии в молекуле смещаться по взаимно перпендикулярным осям X и У. [c.484]

Общепринято, что наиболее вероятно такое распределение молекул правой и левой формы, когда количества обоих видов абсолютно равны между собой. Однако в том случае, когда эти количества велики, возможность наличия такого точного распределения весьма мала и имеется значительно большая вероятность для иного рода распределения. Абсолютно равное распределение фактически никогда не будет иметь места. Для относительно малого числа молекул, например 10 , теория дает возможность рассчитать избыток молекул того или другого антипода. На каждую группу в 50 ООО молекул будет существовать избыток в 212 (+) или (—) молекул. Эта величина, равная 0,21 %, выражает степень статистической асимметрии. Отсюда автор выводит статистическую асимметрическую константу , или среднюю степень асимметрии К, определяемую из равенства [c.149]

Французский ученый Пастер в 1860 г. высказал мысль о том, что существование правого и левого изомеров оптически активных соединений связано с наличием асимметрии молекулы, т. е. с наличием в молекуле различных частей, которые связаны каким-то различным и [c.184]

Французский ученый Пастер в 1860 г. высказал мысль о том, что существование правого и левого изомеров оптически активных соединений связано с наличием асимметрии молекулы, т. е. с наличием в молекуле различных частей, которые связаны каким-то различным и противоположным образом, причем совмещение этих двух изомеров невозможно. [c.153]

Первая особенность молекул, синтезируемых в живой клетке — их стереоспецифичность (хиральность). Стерео-специфичные молекулы могут существовать в виде двух зеркально симметричных форм —стереоизомеров правой ( -форма) и левой ( -форма). Асимметрия существенным образом определяет специфичность биохимических реакций, в частности взаимодействия ферментов с различными метаболитами. Например, протеолитические ферменты животных гидролизуют только полипептиды, построенные из -аминокислот. Оболочки бактерий сибирской язвы имеют в своем составе -глутаминовую кислоту, что является причиной высокой стойкости.этих бактерий к действию ферментов. Стереоизомерия может быть также причиной различной фармакологической активности препаратов. Так, по влиянию на двигательную активность мышей -фенамин оказался в 25 раз сильнее, чем -фенамин. [c.64]

Наиболее правдоподобно предположение о случайном, флуктуацио нном иакоплении левых молекул в ка-кой-то области /происхождения жизни. И уж если развивающаяся жизнь этой случайностью воспользовалась, то отбор антиподов закрепился ъ дальнейшей эволюции. Дело в том, что асимметричный организм обладает известными преимуществами но сравнению с организмом рацемическим. Его реакции на внешние воздействия более специфичны, так как он знает разницу между правым и левым. Более специфично, более упорядоченно (в силу асимметрии) и строение такого организма. [c.216]

Известно, что если синтезировать обычными методами из соединений симметрического строения вещество с асимметрической молекулой, то оно всегда получается в оптически недеятельной форме. Причина лежит в том, что вероятность возникновения центра асимметрии правого и левого знака равна. Для получения оптически активного вещества требуется участие в реакции асимметризующего фактора. В случае так называемого частичного (парциального) асимметрического синтеза такими факторами являются вещества с асимметрическими молекулами. Как показал еще Пастер, происхождение таких веществ в той или иной мере связано с существующей живой природой. Таковы все синтезы с участием ферментов, органических катализаторов и с наведением асимметрии путем временного участия оптически деятельных соединений. [c.145]

Абсолютный асимметрический синтез прц помощи диссимметриче-ской решетки кристаллов имеет большое принципиальное значение. Исследование Пастера в области солей винных кислот открыло зависи-iMO Tb и связь строения молекулы и кристалла. Каталитическое воздействие решетки кристалла, приводящее к возникновению молекул органического вещества диссимметрического строения, позволяет предвидеть новые методы изучения строения молекул и интимного механизма реакций. Мы полагаем, что в цитировавшихся в наших предыдущих сообщениях [ ] работах Шваба с сотр. и Станкевича совершенно не вскрыто это значение, и именно поэтому указанные работы очень мало обратили на себя внимания. Необходимо отметить, что реакции,, изученные упомянутыми авторами, по существу не являются асимметрическим синтезом при асимметрической дегидратации рацемического метилэтилкарбинола исходное вещество уже содержало обе формы диссимметрических молекул в статистически равном количестве и асимметрия возникала в результате неравномерной деструкции правых и левых молекул. Однако это не является принципиальным возражением, так как в результате процесс приводит к возникновению оптически активного вещества без воздействия продуктов предшествующей жизнедеятельности. [c.1605]

Второй разновидностью вандерваальсовых межмолекулярных сил является притяжение, обусловленное такой синхронизацией движения электронов на заполненных орбиталях взаимодействующих атомов, при которой они по возможности избегают друг друга. Например, как показано на рис. 14-12, электроны на орбиталях атомов, принадлежащих взаимодействующим молекулам, могут синхронизировать свое движение таким образом, что в результате возникает притяжение между мгновенными диполями и индуцированными ими диполями. Если в некоторый момент времени атом, изображенный на рис. 14-12 слева, имеет большую электронную плотность слева (как и показано на рисунке), то этот атом превращается в крошечный диполь с отрицательно заряженным левым концом и положительно заряженным правым концом. Положительно заряженный конец притягивает к себе электроны атома, изображенного на рис. 14-12 справа, и превращает его в диполь с аналогичной ориентацией. В результате между двумя атомами возникает притяжение, потому что положительно заряженный конец левого атома и отрицательно заряженный конец правого атома сближены. Аналогичные флюктуации электронной плотности правого атома индуцируют мгновенный диполь, или асимметрию электронной плотности, на левом атоме. Флюктуации электронных плотностей происходят непрерывно, а их результирующим эффектом является очень слабое, но важное по своему значению притяжение между [c.611]

D- и L-коифигурации соответствуют определенному расположению атомов молекулы в пространстве. Экспериментально измеряемой величиной, которая связана с асимметрией молекул, является оптическое вращение (гл. 13, разд. Б.5). Иногда одновременно с названием соединения указывают знак оптического вращения (-)- или —), иапример D (-Ь)-глюкоза. Старые обозначения d (dextro — правый) и I (levo — левый) имеют тот же смысл. Вместе с тем соединение в D-коифигурации может иметь любой знак оптического вращения либо -]- , либо — . [c.71]

При синтезаз , в которых возникает (первый) асимметрический углеродный атом в молекуле, равна вероятность образования левой и правой конфигураций, и получается равное количество молекул обеих конфигураций. Такая смесь, естественно, не вращает плоскости поляризации, она оптически неактивна . Например, асимметрия атома углерода, прежде бывшего карбонильным, возникает в акте присоединения гриньярова реактива к альдегиду [c.381]

Оптическая активность — одно из фундаментальных свойств,, общих для живого вещества, продуктов его преобразования и природных нефтей. При минеральном синтезе углеводородов возникают рацемические смеси, не обладающие оптической активностью, поскольку они содержат равное количество лево- и правовращающих молекул, что выгодно с позиций термодинамики (такая смесь характеризуется максимумом энтропии). Для живой природы, напротив, характерна зеркальная асимметрия все биогенные аминокислоты — левые, сахара — правые зеркальные изомеры. Оптическая асимметрия органических молекул — достаточное основание для утверждения о наличии живого вещества или продуктов его посмертного преобразования. С этих по. иций оптически активная нефть может быть, только продуктом биосферы, а не минерального синтеза. Оптическая активность нефтей связана главным образом с углеводородами типа тритерпаиов и стеранов. [c.42]

Оптически активные вещества. Все вещества по отношению к поляризованному свету делятся на оптически активньте и оптически неактивные. Оптически активнйе вещества способны изменять плоскость поляризации света. Оптическая активность обусловлена либо асимметрией структуры кристаллических решеток веществ, либо асимметрией молекул. Оптически активные вещества встречаются в двух модификациях правовращающей или левовращающей. Правовращающие вращают плоскость поляризации света вправо (вращение по часовоц стрелке), левовращающие вращают плоскость поляризации влево (вращение против часовой стрелки). Примером твердого оптически активного вещества является кварц (5102). Атомы кремния и кислорода, входящие в состав кварца, расположены по винтовой линии — правой (правовращающий кварц) или левой (левовращающий кварц). [c.80]

Большинство естественных соединений, образующихся в растительных и животных организмах, являются оптически активными, т. е. вращают плоскость поляризации проходящего через них или через их растворы луча поляризованного света. Причина оптической активности заключается в асимметричном строении молекул вещества. Асимметричное строение обусловлено обычно наличием одного или нескольких асимметричных атомов углерода и значительно реже, как например, у инозита (гексаоксициклогексана), асимметрией молекулы в целом. Вра-щенце может быть правым (по часовой стрелке) и обозначается знаком плюс (- -) или левым (против часовой стрелки) и обозначается знаком минус ( —). [c.79]

Все одновалентные или двухвалентные атомы имеют плоскость симметрии и, следовательно, не могут быть причиной хиральности молекулы. Трехвалентные и четырехвалентные атомы с двумя, по крайней мере, идентичными заместителями также имеют плоскость симметрии. Только трехвалентные или четырехвалентные атомы, у которых все заместители отличаются друг от друга, не имеют плоскости симметрии и могут, но не обязательно, вызывать асимметрию молекулы как целого. Такой атом (обычно атом углерода) называется асимметрическим атомом, и именно Он наиболее часто обусловливает хиральность молекулы, а следовательно, и оптическую активность. (Вследствие этого иногда встречается неточный термин оптически активный атом .) В принципе, заместители при асимметрическом атоме могут быть расположены двумя способами правым или левым — в том смысле, как говорят о левоориентированной и правоориентированной спиралях. [c.15]

На выбор возможных пространственных групп симметрии применительно к кристаллам аминокислот существенное ограничение накладывает асимметрия молекул аминокислот, т. е. способность их существовать в виде двух — левого и правого — зеркальных антиподов, и, следовательно, отсутствие у них элементов симметрии второго рода. В результате оптически активные аминокислоты и пх производные должны кристаллизоваться в основном в группах с двойными (простыми или винтовыми) осями, и действительно, подавляющее большинство исследаванных структур имеют пространственные группы Р21212] или Р2 (см. табл. 51). Эти группы относятся также к числу наиболее вероятных групп по теории плотной упаковки. Следовательно, при укладке молекул аминокислот в кристалле существенную роль играют и приннппьЕ плотнейшей упаковки. [c.151]

В связи с этим большой интерес представляют исследования профессора Московского университета В. Алпатова, изучавшего асимметрию живых организмов. По мнению Алпатова, асимметрия живых организмов тесно связана с асимметрией составляющих их оптически активных молекул. Алпатов изучал, например, распределение на поверхности земного шара правых и левых форм бактерий Ba illus mi oidei, колонии которых похожи на спиральные туманности с правым или левым направлением витка. Оказалось, что вся территория Советского Союза заселена колониями одного типа, и лишь на Кавказе, в Уссурийском крае и на Тянь-Шане можно встретить смешанные колонии. При этом следует отметить, что указанные районы являются природными заповедниками древней, насчитывающей миллионы лет третичной фауны и флоры. Алпатов изучал также направление спиралей сосудов у высших растений. Оказалось, что у многих сотен изученных видов на территории Советского Союза преобладают левые формы [c.580]

Такая стереоспецифичность ферментативного катализа особенно наглядно проявляется при действии ферментов на оптически активные вещества. Извесгао, что молекулы некоторых веществ, содержащие элементы асимметрии, способны существовать в двух формах, относящихся одна к другой, как предмет к своему зеркальному отображению (аналогично правой и левой рукам). Все физические и химические свойства пары таких веществ совершенно одинаковы, и они отличается между собой лишь тем, что одно вещество вращает плоскость поляризации света влево (в кристалле или в растворе), а Другое — вправо. [c.37]

Еще в 1908 г. И. И. Остромысленский, работавший в лаборатории Л. А. Чугаева в Московском высшем техническом училище, привлек внимание к асимметрической решетке кристаллов как возможному асимметри-зующему фактору. В 1932—1934 гг. Г. Шваб использовал это указание для проведения частичной деструкции рацемата бутанола-2 (при 500° в паровой фазе) каталитическим путем с участием металлов, нанесенных на кристаллы правого и левого кварца. Эти опыты привлекли мало внимания. Между тем, по нашему мнению, расширенное и углубленное изучение катализа с участием асимметрических кристаллов позволило бы по-новому подойти к теории гетерогенного катализа. Несомненно также, что эти вопросы тесно связаны и с проблемой, до сих пор еще в достаточной мере не разрешенной, — определения уже не относительной, а абсолютной конфигурации асимметрических органических молекул. [c.146]

Разделе1ше рацемич. (ОЬ) соединений на А. о. производят 1) механич. способом — напр., пинцетом разделяют смесь кристаллов правой и левой формы. Этот способ применим в том случае, когда асимметрия молекулы вызывает появление зеркальных форы в кристаллах. 2) Биологич. способом, при к-ром для СООН жизнедеятельности бактерий использует-I ся лишь один из присутствующих всме- [c.127]

Оптические изомеры имеют различное пространственное расположение атомов в молекулах, характерная особенность которых — асимметрия строения, вследствие этого они вращают плоскость поляризации света в противоположные стороны (кристаллы их энантиоморфны2) и различаются по биологической активности. Химические свойства оптических изомеров почти тождественны, различия проявляются только в тех случаях, когда изомеры взаимодействуют с другими асимметричными молекулами. Физические свойства (плотность, т. пл. и т. кип., показатель преломления, тепло- и электропроводность и др.) у них одинаковые, за исключением оптической активности (правое и левое вращение плоскости поляризации). [c.108]

Соединения типа II не имеют плоскости симметрии, и потому их зеркальное изображение несовместимо с оригиналом. Поэтому такие соединения могут быть разделены на антиподы обычными способами, например кристаллизацией их солей с оптически активным алкалоидом (кн. I, стр. 390). Этот случай оптической изомерии (именно энантиомерии) замечателен тем, что в соединении отсутствует асимметрический атом асимметрия свойственна молекуле как целому вследствие невозможности (из-за пространственных препятствий) поворота бензольного кольца. Действительно, соединения II при п = 8 обнаруживают полную устойчивость левой и правой форм даже при химических превращениях. При /г = 9 происходит (в результате поворота бензольного цикла) медленная рацемизация, т. е. превращение левая форма правая форма, а при п = 10 рацемизация идет очень быстро. [c.131]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология