Хиральность, свойство объекта быть
несовместимым со своим отображением в идеальном плоском зеркале. В химии
рассматривается хиральность индивидуальных молекул и их агрегатов.
Противоположное хиральности свойство - ахиральность,
когда отображение в плоском зеркале совместимо с исходной фигурой.
Наряду с конфигурацией и конформацией
(см. Конфигурация стереохимическая, Конформационный анализ)X. основное,
фундам. понятие стере.химии. Мат. условием хиральности является отсутствие
зеркально-поворотных осей симметрии Sn. Хиральные молекулы
принадлежат к точечным группам симметрии, имеющим в качестве элементов
симметрии только простые поворотные оси,- это группы Сп,
Dn, Т, О, I.
Хиральные молекулы существуют в виде пар
энантиомеров (см. Изомерия), различающихся только знаком оптич.
вращения (см. Оптическая активность), которое связано с конфигурацией.
Если в молекуле содержится более одного хирального фрагмента, то она существует
в виде диастереомеров. различающихся по физ. и хим. свойствам. Ахиральную
молекулу наз. прохиральной, если единичным структурным изменением в ней
можно образовать хиральный фрагмент, например (звездочкой обозначен хиральный
центр):
Различают центральную, осевую, планарную,
винтовую и топологическую хиральность. Первые 4 вида характеризуются наличием соответствующего
элемента хиральности: центра, оси, плоскости, винтовой пов-сти (напр., в гелиценах,
имеющих структуру спирального типа), а последняя - наличием топологич.
связи (см. Топология), как в трилистном узле, или в сочетании этой
связи со структурной несимметричностью, как в катенанах
(рис.).
Планарная X. характерна для многих металлоорг. соед., например для -комплексов
олефинов, аренов. Для энантиоморфных кристаллов целесообразно говорить
о хиральной поверхности.
Рис. Молекулы с разл. элементами
X.: а - центр; б - ось; в - плоскость; г -винтовая
пов-сть; д - топологич. связь; А, В, С, D - разл. атомы или группы
атомов, М - атом металла, L - лиганд.
Xиральность лежит в основе концепции энантиотопии
- диастереотопии (см. Топные отношения). Химически одинаковые атомы
или группы хиральной молекулы анизохронны и проявляются как различные в
спектрах ЯМР, их наз. диастереотопными. Такие группы в ахиральной молекуле
энантиотопны и становятся анизохронными при взаимод. с внеш. хиральной
молекулой, например растворителя.
Ввиду того, что почти все биомолекулы
хиральны, Xиральность имеет решающее значение при синтезе сложных соед., обладающих
фармакологич. свойствами. Энантиоселективный синтез оптически активных биологически
активных соед. наз. хиральным синтезом. Xиральность играет важную роль также при
синтезе регулярных полимеров, жидких кристаллов, материалов для нелинейной
оптики, ферроэлектриков и др.
-комплексов
олефинов, аренов. Для энантиоморфных 