Was ist ein Enantiomer?
Ein Enantiomer ist ein Molekül, das ein nicht überlagerndes Spiegelbild eines anderen Moleküls ist. Ähnlich wie die rechte und die linke Hand einer Person sehen die beiden Moleküle gleich aus, unterscheiden sich jedoch in der Orientierung. Enantiomere sind Isomere, was bedeutet, dass sie dieselbe chemische Formel, aber eine andere Struktur enthalten. Innerhalb dieser Kategorie gibt es auch Stereoisomere, was bedeutet, dass die Bindungen zwischen den Atomen in jedem Molekül gleich sind, aber die dreidimensionale Anordnung der Atome unterschiedlich ist.
Eines der Merkmale, die ein Enantiomer definieren, ist die Tatsache, dass es planar polarisiertes Licht drehen kann. Wenn Licht planpolarisiert ist, sind seine Wellen in einer Ebene ausgerichtet, die dann durch ein Gemisch der Enantiomerenverbindung verläuft. Während ein Enantiomer die durchlaufenden Lichtwellen in die eine Richtung dreht, dreht das andere Enantiomer es in die entgegengesetzte Richtung um genau dieselbe Größe. Dies liegt an der physikalischen Struktur der Moleküle und ihrer spezifischen Orientierung.
Enantiomere können entweder durch die Richtung der Lichtrotation oder die physikalische Orientierung der Atome in jedem Molekül klassifiziert werden. Es gibt keine endgültige Beziehung zwischen den beiden Benennungssystemen, aber sie werden abhängig vom Kontext der Klassifizierung verwendet. Verbindungen sollen entweder d- oder l- Verbindungen oder (+) oder (-) Verbindungen sein, abhängig von der Richtung, in der sie planar polarisiertes Licht drehen. Die Buchstaben entsprechen den Wörtern rechtsdrehend und linksdrehend , was im Uhrzeigersinn bzw. gegen den Uhrzeigersinn bedeutet.
Die zweite Methode zur Klassifizierung eines Enantiomers hängt von der Strukturorientierung der Atome um das Zentralatom ab, wo der Bindungsunterschied auftritt. Dieses Atom ist häufig ein Kohlenstoffatom, das als chiraler Kohlenstoff bekannt ist. Bei der Kategorisierung mit dieser Methode wird das Molekül so ausgerichtet, dass das kleinste Atom vom Betrachter entfernt ist, während die anderen drei Atome in einem Dreieck ausgerichtet sind. Die Richtung wird beginnend mit dem Atom mit dem höchsten Gewicht und in abnehmender Reihenfolge um das Dreieck herum bestimmt. Richtungen im Uhrzeigersinn entsprechen R - enantiomeren Verbindungen, Richtungen gegen den Uhrzeigersinn beziehen sich auf S - Verbindungen.
Enantiomerenverbindungen reagieren bei einigen chemischen Reaktionen unterschiedlich, insbesondere wenn sie mit anderen Enantiomeren gemischt werden. Verschiedene Enzyme und Signalmoleküle kommen in einer Enantiomerenform vor, und das andere Enantiomer wird nicht die gleichen Wirkungen hervorrufen. Enantiomere werden manchmal zusammen in einer sogenannten racemischen Mischung gebildet, in der kein planar polarisiertes Licht rotiert, da sich die Verbindungen gegenseitig aufheben.