Нобелевская премия по химии 2021. Что такое хиральные молекулы?

Хиральные молекулы - это класс молекул, которые обладают хиральностью. Хиральность относится к свойству молекулы быть непересекающимся собственным изображением, подобно левой и правой рукам. Это означает, что хиральные молекулы не могут быть совмещены с их зеркальными отражениями.

Хиральность проистекает из асимметричного атомного расположения в молекуле, где четыре различных атома или группы связаны с так называемым хиральным (или асимметричным) атомом. Чаще всего таким хиральным атомом является углерод, но также возможны другие элементы, такие как азот, сера и фосфор.

С точки зрения структуры и химической связи, хиральные молекулы могут быть разделены на две изомерные формы, называемые энантиомерами. Эти энантиомеры отличаются только конфигурацией своих атомов или групп в пространстве и не могут быть преобразованы друг в друга без разрыва химических связей.

Хиральность имеет огромное значение в молекулярной биологии, фармацевтической химии, синтезе лекарственных препаратов и других областях химии, поскольку биологические системы крайне чувствительны к стереохимической конфигурации молекул. Две энантиомерные формы могут иметь различные фармакологические свойства, например, одна может быть полезной, а другая может быть токсичной или иметь совершенно иное воздействие на организм.

Хиральные молекулы являются интересным объектом исследования для химиков и имеют большое значение в понимании фундаментальных принципов химии и жизненных процессов.