Sự khác biệt chính - Achiral vs Meso

Chirality là một khái niệm giải thích sự khác biệt giữa các phân tử có cùng công thức hóa học và công thức phân tử nhưng khác xa nhau. Sự khác biệt này phát sinh do sự hiện diện của các trung tâm chiral. Tâm bất đối là một nguyên tử cacbon có bốn nhóm thế khác nhau gắn vào nó. Các phân tử có tính không đối xứng được gọi là phân tử không đối xứng. Nhưng không phải tất cả các phân tử đều thể hiện tính không đối xứng. Có một số phân tử không cho thấy sự bất đối xứng. Chúng được gọi là các phân tử achiral. Ngoài ra còn có một nhóm phân tử khác có tâm bất đối nhưng là phân tử achiral. Chúng được gọi là hợp chất meso. Sự khác biệt chính giữa hai thuật ngữ achiral và meso là các hợp chất achiral không có tâm bất đối trong khi các hợp chất meso là trung gian với các hợp chất bất đối và achiral.

Các lĩnh vực chính được bao phủ

1. Achiral là gì - Định nghĩa, Giải thích cấu trúc với các ví dụ 2. Meso là gì - Định nghĩa, Giải thích cấu trúc với các ví dụ, cách xác định 3. Điểm giống nhau giữa Achiral và Meso - Sơ lược các tính năng chung 4. Sự khác biệt giữa Achiral và Meso là gì - So sánh các điểm khác biệt chính

Thuật ngữ chính: Thành tựu, Công thức hóa học, Chiral, Trung tâm Chiral, Chirality, Trung tâm đảo ngược, Meso, Hình ảnh phản chiếu, Công thức phân tử

Achiral là gì

Thuật ngữ achiral chỉ ra rằng không có trung tâm chiral. Tâm bất đối xứng là một nguyên tử cacbon có bốn nhóm khác nhau gắn vào nó. Vì các nhóm đính kèm này khác xa nhau nên hình ảnh phản chiếu của trung tâm chiral này là không thể ghép với nó. Nhưng trong các hợp chất achiral, không có các trung tâm bất đối xứng; do đó, hình ảnh phản chiếu của chúng là chồng chất với nhau.

Các hợp chất Achiral có một mặt phẳng đối xứng. Điều này có nghĩa là sự sắp xếp của một phân tử achiral tại một mặt phẳng nhất định có thể được chia thành hai nửa giống hệt nhau. Khi một phân tử achiral được phân chia bởi một mặt phẳng giả định, hai nửa giống như hình ảnh phản chiếu của nhau có thể được xếp chồng lên nhau. Một nửa của phân tử là sự phản ánh chính xác của nửa còn lại.

Thuật ngữ tâm đảo ngược mô tả một điểm trên phân tử mà qua đó tất cả các nguyên tử ở phía bên trái có thể bị phản xạ ở 180^o để lấy nửa còn lại của phân tử đó. Nói cách khác, nếu một nửa từ điểm đảo ngược được xoay 180^o, nó cho một sự sắp xếp giống hệt với một nửa còn lại của phân tử. Ngoài ra, nếu một phân tử nào đó có một nguyên tử cacbon ở tâm gắn với bốn nhóm bên, nhưng những nhóm bên đó giống hệt nhau, thì đó là một phân tử achiral.

Hình 1: Metanol có hình ảnh phản chiếu chồng chất

Phân tử trên có ba nguyên tử giống nhau gắn với nguyên tử cacbon trung tâm. Do đó, phân tử là achiral.

Các tính năng của một hợp chất Achiral

Để được phân loại là hợp chất achiral, phân tử phải có:

1. Ít nhất một mặt phẳng đối xứng.
2. Một điểm nghịch đảo.
3. Số nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử ít hơn (ít hơn bốn) gắn với nguyên tử cacbon (hợp chất có liên kết đôi hoặc liên kết ba là achiral).

Nếu một phân tử nào đó có ít nhất một trong các đặc tính trên thì nó là phân tử achiral.

Meso là gì

Hợp chất meso bao gồm nhiều tâm bất đối xứng, nhưng nó có hình ảnh phản chiếu chồng chất. Do đó, hợp chất meso cho thấy các đặc tính trung gian với các hợp chất bất đối và achiral. Điều này có nghĩa là, các hợp chất meso có hai hoặc nhiều trung tâm bất đối xứng như các hợp chất bất đối, nhưng hình ảnh phản chiếu của hợp chất meso là chồng chất với phân tử, giống như các phân tử achiral.

Mặc dù có các trung tâm bất đối xứng hiện diện trong các hợp chất meso, chúng không hoạt động về mặt quang học. Nói chung, một hợp chất meso có hai hoặc nhiều trung tâm bất đối xứng. Nhưng có một mặt phẳng có thể phân chia phân tử để tạo ra hai nửa giống hệt nhau. Vì có các nửa giống hệt nhau nên phân tử không hoạt động về mặt quang học.

Làm thế nào để xác định một hợp chất Meso

Các mẹo sau đây có thể hữu ích để xác định một hợp chất meso.

1. Hợp chất phải có hai hoặc nhiều tâm bất đối xứng.
2. Hợp chất phải có một mặt phẳng đối xứng có thể cho hai nửa phân tử giống nhau.
3. Sự quay của phân tử theo chiều kim đồng hồ (R) sẽ cho cùng một công thức phân tử như khi phân tử được quay theo chiều ngược chiều kim đồng hồ (S).

Hợp chất Ameso nên có một mặt phẳng đối xứng cùng với các tâm bất đối xứng. Nếu phân tử được quay theo chiều kim đồng hồ, nó sẽ cho biết sự sắp xếp của các nguyên tử mà nó tạo ra khi phân tử được quay ngược chiều kim đồng hồ. Bằng cách đó, đồng phân R và S bị hủy bỏ, làm cho hợp chất không hoạt động về mặt quang học.

Hình 2: Hợp chất Meso

Hình ảnh trên cho thấy một hợp chất meso. Ở đây, hợp chất có hai tâm bất đối xứng. Đây là những nguyên tử cacbon gắn liền với hai nguyên tử clo. Có một mặt phẳng đối xứng. Một nửa phân tử có một nguyên tử clo là chồng chất của nửa còn lại với nguyên tử clo còn lại. Quan trọng nhất, quay phân tử theo chiều kim đồng hồ, tạo ra sự sắp xếp của phân tử được đưa ra khi nó quay ngược chiều kim đồng hồ.

Điểm giống nhau giữa Achiral và Meso

Sự khác biệt giữa Achiral và Meso

Sự định nghĩa

Đạt được: Hợp chất Achiral không có tâm bất đối và có hình ảnh phản chiếu chồng chất.

Meso: Hợp chất meso bao gồm nhiều tâm bất đối nhưng nó có hình ảnh phản chiếu chồng chất.

Sự hiện diện của các Trung tâm Chiral

Đạt được: Không có trung tâm bất đối xứng trong các hợp chất achiral.

Meso: Có nhiều tâm bất đối trong các hợp chất meso.

Trung tâm đảo ngược

Đạt được: Các hợp chất Achiral có thể có các tâm đảo ngược.

Meso: Các hợp chất Meso không có tâm nghịch đảo.

Phần kết luận

Các hợp chất Achiral và các hợp chất meso có liên quan với nhau về một số tính chất nhưng cũng có một số tính chất khác nhau. Sự khác biệt chính giữa achiral và meso là các hợp chất achiral không có trung tâm bất đối trong khi các hợp chất meso là trung gian với các hợp chất bất đối và achiral.

Người giới thiệu:

1. “Định nghĩa: Thành tựu.” Chem Ed DL, Có sẵn tại đây. Truy cập ngày 11 tháng 9 năm 2017. 2. “Meso Compounds.” Hóa học LibreTexts, Libretexts, ngày 21 tháng 7 năm 2016, Có sẵn tại đây. Truy cập ngày 11 tháng 9 năm 2017.

Hình ảnh lịch sự:

1. “Caractère achiral du méthanol” của DaraDaraDara - Tác phẩm riêng (CC BY-SA 4.0) qua Commons Wikimedia 2. “Hợp chất Meso” của FlyScienceGuy - Tác phẩm riêng (CC BY-SA 4.0) qua Commons Wikimedia