主要區別
手性與非手性的主要區別在於手性的鏡像是不可疊加的,而非手性的鏡像是可疊加的。
手性(chiral) vs. 跟骨(achiral)
手性的意義是“不對稱的”,其結構和鏡像不可疊加;非手性的意義是“對稱的”,其鏡像可疊加。手性分子在一個或多箇中心總是不對稱的,而非手性分子在每個中心總是對稱的。手性分子中的特定分子及其特定象是兩種不同的化合物,而非手性分子中的特定分子及其特定象則是同一事物。
在手性分子中,分子與其特定鏡像是不可疊加的;相反,在非手性分子中,分子與其特定鏡像是可疊加的。平面偏振光可以被手性分子旋轉,而平面偏振光不能被非手性分子旋轉。手性物體可以有右手或左手兩種形狀,對於分子物體的排列,通常被認為是R和S;另一方面,非手性物體沒有右手或左手形狀,以及R和S分子形狀。
由於手性分子中存在立體異構體,因此往往含有對映體;相反,非手性分子中不存在立體異構體,因此其客體不存在對映體。各種日常材料和物品所表現出的手性形狀有高爾夫球杆、剪刀等,人們可以在其中購買左手或右手的形狀,另一方面,一些日常材料和物品所表現出的非手性分子是五金釘。化學中手性分子的例子是由四面體碳組成的分子,四面體碳存在於各種原子中,這些原子通過鍵合形成不對稱結構;相反,化學中非手性分子的例子是其分子結構是丙烷。
手性分子不像非手性分子那樣具有反射對稱性。手性分子在醫學上有多種用途,因為它的知識可以幫助治療許多疾病和藥物的設計;相反,非手性分子在生命中沒有這種用途,因為它們不是立體異構體,所以在工程師設計這種分子時,它們沒有顯示出結構,因為它們只能在一個分子中結合具體方式。
對比圖
什麼是手性(chiral)?
手性一詞的意思是不對稱的,這種不對稱的結構使得它的鏡像是不可疊加的,稱為手性。為了產生手性結構,分子中應該有不對稱的碳原子。例如,如果一個特定分子的碳原子上有四個不同的基團,那麼這個分子就稱為手性。
分子中存在的改變的象稱為異構體。異構體一般適用於立體異構體的分組。分子的手性可以發生在無機和有機化合物中。
由於手性分子中存在立體異構體,所以往往含有對映體。對映體是手性化合物的鏡像。含有對映體的化合物可以具有相同的分子結構,但三維製備方法不同。
因此,特定分子和這類分子在手性分子中有其獨特的形象是兩種不同的化合物。除了它們通常旋轉偏振光的方向外,鏡像和化合物可能具有相似的物理特性。
手性不僅具有廣泛的重要性,而且具有強烈的影響,因此工程師必須瞭解這一特性,必須認識到對映體和立體異構體對不同化學功能的重要性。如果藥物被設計成手性但沒有以正確的形式存在,那麼它會對患者造成劇烈的影響,並可能導致嚴重的疾病甚至死亡。由於其結構中的澱粉樣蛋白,手性在開發治療中也很有用。
什麼是跟骨(achiral)?
“非軸對稱”一詞的意思是“對稱的”,由對稱結構以特定的方式組成,其鏡像是可疊加的。非手性分子在每個中心都是對稱的。換句話說,當分子和它的鏡像彼此相同時,分子將是非手性的。特定的分子和它們在非手性分子中的特殊形象是一樣的。
在非手性中,分子的所有物理和化學性質都是相同的。平面偏振光不能被非手性分子向任何方向旋轉。如果兩個不同的基團附著在碳原子上,而另外兩個基團是相同的,那麼碳原子將被認為是非手性的。跟骨也由大約360度的旋轉對稱組成。
非手性分子在生命中沒有廣泛的用途,因為它們不包含立體異構體,所以當工程師設計此類分子時,它們沒有顯示出結構,因為它們只能以一種特定的方式結合。
關鍵區別
- 手性也被稱為“不對稱”,因為它的鏡像是不可疊加的,而非手性也被稱為“對稱”,因為它的鏡像是可疊加的。
- 手性分子在一個或多箇中心總是不對稱的,而非手性分子在每個中心都是對稱的。
- 在手性分子中,特定分子及其特定圖像被認為是兩種不同的配合物;而在非手性分子中,特定分子及其特定圖像通常被認為是相同的組合。
- 手性分子中的分子與其特定鏡像是不可疊加的,而非手性分子中的分子與其特定鏡像是不可疊加的。
- 手性分子可以改變平面偏振光,而非手性分子不能改變平面偏振光。
- 手性分子可以有右手或左手兩種形狀,一般有R和S的排列;另一方面,非手性物體沒有右手或左手形狀,也沒有R或S的分子排列。
- 由於手性分子是立體異構體,所以往往含有對映體;相反,非手性分子中不存在立體異構體,所以不含對映體。
- 手性分子存在於日常用品中,如高爾夫球杆、剪刀等;非手性分子存在於一些日常用品中,如五金釘等。
- 化學中手性分子的例子是,手性分子包含四面體碳結構,這種結構存在於各種原子中,這些原子連接起來形成不對稱結構;相反,化學中非手性分子的例子是,它包含丙烷分子結構。
- 手性分子被用於醫學,因為手性分子可以幫助治療許多疾病和生產許多藥物;相反,非手性分子沒有這種醫學用途,因為它們只能以一種特定的方式結合。
結論
以上討論的結論是手性分子是不對稱的,它們的像是不可疊加的,而非手性分子是對稱的,它們的像是可疊加的。