Enantiyomerlerin Özellikleri ve Optik Aktivite

Kiral bir nesne ve ayaklarımız gibi ayna görüntüsü, bir çift ayakkabı gibi diğer kiral nesnelerle farklı şekilde etkileşime girer.

Örneğin, sol ve sağ ayaklarımız sırasıyla yalnızca sol ve sağ ayakkabılara sığabilir, bunun tersi de geçerli değildir. Buna karşılık, çorap gibi aşiral bir nesne her iki ayağa da eşit derecede iyi giyilebilir.

Benzer şekilde, bir molekülün enantiyomerleri, yalnızca diğer kiral ortamlarla etkileşime girdiklerinde farklı özellikler sergilerler.

Örneğin, enantiyomerler, optik aktivite olarak bilinen bir fenomen olan düzlem polarize ışıkla farklı şekilde etkileşime girer.

Polarize ışık, polarize ışık bir enantiyomer çözeltisinden geçtiğinde belirli bir miktarda döndürülen tek bir düzlemde salınan elektrik alan vektörlerine sahiptir.

Burada, polarize ışık, kiral sol ve sağ elle dairesel ışık polarizasyonlarının bir süperpozisyonu olarak yorumlanabilir. Polarize ışık çözeltiden geçtiğinde, enantiyomer molekülleri tek bir dairesel polarizasyon ile daha fazla etkileşime girer. Bu, polarize ışığın belirli bir yönde dönmesine neden olur.

Örneğin, (R)-2-bütanol, düzlemi saat yönünün tersine döndürür ve laevorotary olarak adlandırılır. Diğer enantiyomer, (S)-2-bütanol, düzlemi saat yönünde döndürür ve dekstrorotatör olarak adlandırılır.

Belirli bir sıcaklıkta, bir enantiyomer çözeltisinin gözlenen rotasyon derecesi, enantiyomerin spesifik rotasyonuna, enantiyomerin konsantrasyonuna ve hücrenin yol uzunluğuna bağlıdır.

(R)-2-bütanol ve (S)-2-bütanol gibi enantiyomerler, aynı büyüklükte spesifik rotasyona sahiptir, ancak zıt işaretlere sahiptir. Bu nedenle, enantiyomerlerin eşmolar bir karışımı, polarize ışığın net dönüşünü göstermez. Böyle bir karışım, rasemik bir karışım olarak adlandırılır.

Bir numuneden gözlemlenen rotasyon, enantiyomerik fazlalık veya ee olarak tanımlanan, bir enantiyomerin diğerine göre nispi bolluğunu hesaplamak için kullanılabilir. Bir enantiyomerin saf bir çözeltisi %100'lük bir ee'ye sahipken, rasemik karışımların ee'si %0'dır.