有機化学15：立体化学-メソ化合物、解像度

これらは、2015年3月6日にライアンスポアリング博士によって提供されたハーバード化学20：有機化学コースの講義15からの私のメモです。

旋光度

エナンチオマーが偏光を差動的に回転させるという事実は、混合物の組成を決定するための有用な特性であり、ラセミ体（50/50）と純粋体（すべて1つのエナンチオマー）。

キラル分子の場合、20Dと呼ばれる値を調べることができます。 20Dは、λ= 581 nmのナトリウム光（ナトリウムD線、したがってD）の下で、光路長1dmの20°Cでの回転を意味します。この量は、パラメーターc = g / mL単位の濃度およびl =経路長とともに、式20D =α/（cl）によって実際の回転αを導出することができます。

比率	α	ee
100：0	+12	100％
90:10	+9.6	80％
50:50	0	0％

90:10の混合物では、10は90のうち10をキャンセルするため、80の場合、100：0の混合物の場合の回転の80％になります。％ee。

パスツールと酒石酸

1848年、パスツールは2つの明らかに関連する物質、酒石酸とラセミ酸を研究していました。酒石酸は、ワインから結晶化することがある天然物質であり、右旋性です。ラセミ酸は、旋光性がないことを除いて、すべての点で酒石酸と同一であるように思われる工業的副産物でした。パスツールは生気論者であり、生命と非生命を区別するものの物理的基礎を解明することに非常に興味を持っていました。彼は、多くの天然物が光学的に活性であるのに対し、合成製品はほとんど活性がなかったため、旋光性は生命力に固有であると考えました。

パスツールはナトリウムアンモニウムラセミ酸を合成し、それを結晶化しました。それは巨視的に異なる2つの異なるタイプの結晶の山を形成しました。ピンセットと原始的な1848顕微鏡のペアを使用すると、実際にパイルを2つの別々の結晶のパイルに分解することができます。これらは、互いの巨視的な鏡像でした。次に2つのパイルを再溶解すると、それぞれが光学活性になりますが、方向が逆になります。

このように動作するラセミ混合物はほとんどないことがわかりました。大多数はラセミ結晶を形成します。ほんの一握りの形で別々の結晶ができます。さらに、これを知っていても、パスツールの実験を再現することは実際には非常に困難です。

酒石酸とそのエナンチオマーは、それぞれ2回回転対称ですが、平面対称性を欠いています。酒石酸を反射し、それを重ね合わせることができる平面は存在しません。したがって、分子はキラルです。ただし、z軸が画面から突き出ていると想像すると、分子をその軸を中心に180度回転させてから、重ね合わせることができます。これはC2対称性と呼ばれます。酒石酸には、メソ酒石酸と呼ばれるジアステレオマーもあります。この分子は対称面を持っているため、アキラルです。一般に、このような立体中心炭素だけでなく対称面も持つ化合物は、メソ化合物と呼ばれます。