कायरलता और प्रकाशीय सक्रियता

एक कायरल अणु अपनी दर्पण छवि पर अध्यारोपित नहीं हो सकता है; ऐसे अणु समतल-ध्रुवीकृत प्रकाश को घुमाते हैं और जीवन के आणविक आधार के लिए केंद्रीय हैं।

Definition

कायरलता एक अणु का ज्यामितीय गुण है जो इसे अपनी दर्पण छवि पर गैर-अध्यारोपण योग्य बनाता है; प्रकाशीय सक्रियता ध्रुवीकृत प्रकाश के तल को घुमाने की परिणामी क्षमता है।

Scope

यह विषय कायरलता की स्थितियों, एनेंटिओमर और स्टीरियोजेनिक केंद्र, प्रकाशीय सक्रियता और विशिष्ट घूर्णन, रेसिमिक मिश्रण और उनके पृथक्करण, और एकल स्टीरियोसेंटर से परे कायरलता के रूपों जैसे अक्षीय और समतलीय कायरलता को शामिल करता है।

Core questions

• कौन सी संरचनात्मक विशेषताएँ एक अणु को कायरल बनाती हैं?
• प्रकाशीय सक्रियता को कैसे मापा जाता है और विशिष्ट घूर्णन के रूप में कैसे निर्धारित किया जाता है?
• एक रेसिमिक मिश्रण को एकल एनेंटिओमर में कैसे अलग किया जा सकता है?

Key theories

आणविक हस्तता से एनेंटिओमरवाद

आंतरिक दर्पण तल या समरूपता केंद्र की कमी वाले अणु दो एनेंटिओमर के रूप में मौजूद होते हैं जो दर्पण छवियां होते हैं; उनके भौतिक गुण प्रकाशीय घूर्णन के संकेत और अन्य कायरल संस्थाओं के प्रति व्यवहार को छोड़कर समान होते हैं।

प्रकाशीय पृथक्करण

रेसेमेट्स को एक कायरल रिजॉल्विंग एजेंट के साथ डायस्टेरियोमर में परिवर्तित करके, कायरल क्रोमैटोग्राफी द्वारा, या चयनात्मक क्रिस्टलीकरण द्वारा एनेंटिओमर में अलग किया जा सकता है।

Clinical relevance

अधिकांश बायोमोलेक्यूल्स — अमीनो एसिड, शर्करा, न्यूक्लिक एसिड — एकल-हस्त होते हैं, इसलिए एक कायरल दवा के दो एनेंटिओमर के बहुत अलग औषधीय प्रभाव हो सकते हैं। थैलिडोमाइड त्रासदी ने इस बात पर जोर दिया कि एकल-एनेंटिओमर शुद्धता एक नियामक और सुरक्षा प्राथमिकता क्यों है।

History

पाश्चर द्वारा 1848 में हेमीहेड्रल टार्ट्रेट क्रिस्टल का मैन्युअल पृथक्करण आणविक कायरलता का पहला प्रदर्शन था। केल्विन ने बाद में 'कायरलता' शब्द गढ़ा, और यह अवधारणा जैविक अणुओं की विषमता को समझने के लिए मौलिक बन गई।

Key figures

• Louis Pasteur
• Jacobus Henricus van't Hoff
• William Thomson (Lord Kelvin)

Seminal works

• pasteur1848
• elielwilen1994

Frequently asked questions

क्या एक अणु को कायरल होने के लिए स्टीरियोसेंटर की आवश्यकता होती है?

आवश्यक नहीं; जबकि कई कायरल अणुओं में एक स्टीरियोजेनिक कार्बन होता है, कायरलता प्रतिबंधित घूर्णन (एट्रोपिसोमेरिज्म), हेलिकल आकृतियों, या अक्षीय और समतलीय विषमता के अन्य रूपों से भी उत्पन्न हो सकती है।

एनेंटिओमर प्रकाश को विपरीत दिशाओं में क्यों घुमाते हैं?

प्रत्येक एनेंटिओमर प्रकाश के बाएं- और दाएं-वृत्ताकार ध्रुवीकृत घटकों के साथ थोड़ा अलग तरीके से परस्पर क्रिया करता है, और क्योंकि दो अणु दर्पण छवियां होते हैं, उनके शुद्ध घूर्णन परिमाण में समान लेकिन संकेत में विपरीत होते हैं।