الاضداد البصرية Diastereomers

يجب علينا بعد هذا أن نعرف المماكبات الفراغية الممكنة التي تحوي مراكز كيارلية متعددة وليس واحداً فقط  لنبدأ بالمركب 3،2 ثنائي كلورو البنتان. يحوي هذا المركب مركزين كيراليين C-2 و C-3. (ما هي الزمر الأربع المرتبطة بكل من هاتين الذرتين الكربونيتين؟ ما هو عدد المماكبات الفراغية الممكنة؟).

لنصنع، مستخدمين النماذج، البنية I وخيالها في المرآة II. ثم نرى هل هما قابلتان للانطباق أم لا. نجد أن I وII غير قابلتين للانطباق، وبالتالي يجب أن تكونا متخايلتين.

لقد رأينا سابقاً أن علينا تمثيل البنى بصيغ إسفينية ثم إجراء التطابق ذهنياً. أو يمكننا استخدام التمثيلات التصالبية البسيطة، بحذر، كما فعلنا ذلك سابقاً دون تحريك الرسوم من مستوى الورقة أو السبورة).

نحاول بعد ذلك تحويل I الى II بعمليات تدوير حول الروابط كربون – كربون، فنجد أنهما غير قابلتين للتحول بهذا الأسلوب، ولذلك فإن كلاً منهما قادر على الاحتفاظ بهويته، وإظهار فعالية ضوئية، إذا فصلا بعضهما عن بعض.

هل توجد مماكبات فراغية أخرى لـ 3,2- ثنائي كلوروالبنتان؟ نستطيع إنشاء البنية III غير القابلة للانطباق على I أو II؛ وهي ليست بالطبع، خيالاً لأي منهما في المرآة.

ما هي العلاقة بين III وI؟ وبين III و II؟

إنها مماكبات فراغية، ولكنها ليست متخايلات. تسمى المماكبات الفراغية التي لا يكون أحدها خيالاً للآخر في المرآة مماكبات لا متخايلة. فالمركب III مماكب لا متخايل للمركب I، وبصورة مشابهة، هو مماكب لا متخايل للمركب II.

والآن هل III كيرالي؟ نستخدم النماذج لصنع خياله في المرآة وهو المركب IV، فنجد أنه لا ينطبق على III (أو أنه غير قابل للتحول إليه). يمثل المركبان III وIV زوجين من المتخايلات. وبصورة مشابهة لـ III فإن المركب IV بعد مماكباً لا متخايلاً للمركبين I وII.

كيف يمكن مقارنة خواص الاضداد البصرية؟

تملك الاضداد البصرية خواص كيميائية متشابهة، حيث أنها تنتمي الى الطائفة نفسها. غير أن خواصها الكيميائية ليست متشابهة تماماً. ففي تفاعل ضدين بصريين مع كاشف معطي لا يكون المتفاعلان ولا الحالتان الانتقاليتان أحدهما خيال الآخر في المرآة، ولذلك فهي ليست في مستويات طاقية متساوية ما عدا في بعض المصادفات النادرة. وتكون طاقة التنشيط Eact مختلفة، وكذلك سرع التفاعلات.

تملك المماكبات المختايلة خواصاً فيزيائية مختلفة: فهي تملك نقاط انصهار ونقاط غليان وذوبانيات في مذيب معين، وكثافات وقرائن انكسار مختلفة، وتختلف المماكبات المتخايلة في تدويرها النوعي، فيمكن أن يكون لها إشارات التدوير نفسها أو عكسها، وبعضها يمكن أن يكون غير فعال ضوئياً.

ونتيجة لاختلافها في نقطة الغليان والذوبان، فإنه يمكن من حيث المبدأ فصلها بعضها عن بعض بالتقطير أو التبلور التجزيئين ونتيجة لاختلافها في الشكل الجزيئي والقطبية، فإنها تختلف عن بعضها بالامتراز، الأمر الذي يسمح بفصلها كروماتوغرافياً.

لنأخذ مزيجاً من المماكبات الفراغية الأربعة لمركب -3,2 ثنائي كلورو البنتان. يمكننا فصل هذه المماكبات بالتقطير الى جزأين فقط لا أكثر. يكون أحد الجزأين مزيجاً راسيمياً من I وII، ويكون الجزء الثاني مزيجاً راسيمياً من III وIV. ويتطلب الفصل اللاحق تفرق المزيجين الراسيميين باستخدام كواشف فعالة ضوئياً.

يمكن أن يؤدي وجود مركزين كيراليين الى وجود أربعة مماكبات فراغية، ويؤدي وجود ثلاثة مراكز كيرالية إلى

وجود ثمانية مماكبات فراغية، أما المركبات الحاوية أربع مراكز كيرالية، فإنها تقود الى ستة عشر مماكباً، وهكذا يساوي العدد الأعمي للمماكبات الفراغية 2n حيث تمثل n عدد المراكز الكيرالية. (وفي كل مرة توجد فيها مركبات الميزو، كما سيناقش في الفقرة اللاحقة، سنجد عدداً أقل من العدد الأعظمي.

يعد سكر (+)- الغلوكوز من أكثر الكربوهيدرات أهمية ووفرة. يتأكسد هذا المركب في خلايانا معطياً الطاقة؛ وهو حجر الأساس في تكوين النشاء، الذي هو في النهاية مصدر غذائنا، وفي تكوين السيللوز الذي يشكل الهيكل البنائي للنباتات التي تصنع هذا النشاء. يحوي الغلوكوز خمسة مراكز كيرالية وهذا يؤدي الى تشكل ⁵2 (أو 32) مماكباً فراغياً. يكون واحد فقط من هذه المماكبات وهو –D-a غلوكوز الوحدة النباتية في النشاء، وواحد فقط وهو –D-B غلوكوز الوحدة النباتية في السيللوز.

مماكب = ايزومر

متخايل = ضد بصري