キラリティーは、オブジェクトは、2枚の画像持つことができることは、幾何学的性質である：1つの右と一つの左、交換可能ではありません。つまり、残りのプロパティは同じですが、空間的に異なります。キラリティーを示すオブジェクトは、単に「キラル」と呼ばれます。
右手と左手はキラルです。一方は他方の反射（鏡像）ですが、一方を他方の上に置くと、親指が一致しないため、同じではありません。
出典：ガブリエルボリバル
オブジェクトがキラルであるかどうかを知るには、ミラー以上に、次の質問をする必要があります。左側と右側の両方に「バージョン」がありますか？
たとえば、左利きのデスクと右利きのデスクはキラルオブジェクトです。同じモデルで、ステアリングホイールが左側または右側にある2台の車両。靴と足。左方向、右方向などのらせん階段
そして化学では、分子も例外ではなく、キラルになることもあります。画像は、四面体形状の分子のペアを示しています。左側の球をひっくり返して、青と紫の球を接触させても、茶色と緑の球は平面から「見えます」。
キラリティーとは？
分子を見るだけでは、左または右の「バージョン」を簡単に定義することはできません。このため、有機化学者はCahn-Ingold-Prelog（R）または（S）構成、またはこれらのキラル物質の光学特性を利用して、偏光を回転させます（これもキラル要素です）。
ただし、分子や化合物がキラルであるかどうかを、その構造を見ただけで判断することは難しくありません。上の画像の一対の分子の印象的な特徴は何ですか？
4つの異なる置換基があり、それぞれ独自の特徴的な色を持っています。また、中央の原子の周りの形状は四面体です。
構造内に4つの異なる置換基を持つ原子がある場合、（ほとんどの場合）分子がキラルであると言えます。
それから、その構造にはキラリティーの中心またはステレオジェニックな中心があると言われています。存在する場合は、エナンチオマーとして知られる一対の立体異性体が存在します。
画像の2つの分子は鏡像異性体です。化合物が持つキラル中心の数が多いほど、その空間的多様性は大きくなります。
中心原子は一般に、薬理活性を持つすべての生体分子および化合物の炭素原子です。ただし、リン、窒素、金属のいずれかを使用することもできます。
キラリティーの例
キラリティーの中心は、化合物がキラルかどうかを判断する上でおそらく最も重要な要素の1つです。
ただし、気付かれない可能性のある他の要因がありますが、3Dモデルでは、重ね合わせることができない鏡像が明らかになります。
これらの構造については、中心の代わりにキラリティーの他の要素があると言われています。これを念頭に置いて、4つの置換基を持つ非対称中心の存在はもはや十分ではありませんが、構造の残りも注意深く分析する必要があります。したがって、ある立体異性体を別の立体異性体と区別することができます。
アキシャル
出典：ウィ、ウィキメディア・コモンズから
上の画像に示されている化合物は、肉眼では平らに見えますが、実際にはそうではありません。左側はアレンの一般的な構造で、Rは4つの異なる置換基を表します。右はビフェニル化合物の一般構造。
R 3とR 4が交わる端は、R 1とR 2がある平面に垂直な「フィン」として視覚化できます。
観察者がR 1とR 2（アレンの場合）に接続された最初の炭素の前に目を置いてそのような分子を分析すると、R 1とR 2が左側と右側に、R 4とR 3が上下に表示されます。
R 3とR 4を固定したまま、R 1を右に、R 2を左にシフトすると、別の「空間バージョン」が作成されます。
これが、観察者がアレンのキラリティーの軸を見つけたと結論付ける場所です。同じことがビフェニルにも当てはまりますが、芳香環が視覚に関与しています。
リングネジまたはヘリシティ
出典：Sponk、Wikimedia Commonsから
前の例では、アレンの場合、キラリティー軸がC = C = C骨格にあり、ビフェニルの場合、Ar-Ar結合にあることに注意してください。
ヘプタヘルセンと呼ばれる上記の化合物（7つの環があるため）のキラリティーの軸は何ですか？答えは上の画像と同じです：Z軸、プロペラのZ軸。
したがって、あるエナンチオマーを別のエナンチオマーと区別するには、これらの分子を上から（好ましくは）見なければなりません。
このようにして、ヘプタヘリセンが時計回り（画像の左側）、または反時計回り（画像の右側）に回転することを詳しく説明できます。
平面
らせんではなく、同一平面上にない環を持つ分子があるとします。つまり、一方が他方の上または下に位置しています（または、同じ平面上にありません）。
ここでは、キラル特性は環にそれほど依存しておらず、その置換基に依存しています。2つの鏡像異性体のそれぞれを定義するのはこれらです。
ソース：Anypodetos、元のPNGファイルの作成者：EdChem、Wikimedia Commons
たとえば、上の画像のフェロセンでは、Fe原子を「サンドイッチ」する環は変化しません。しかし、窒素原子と-N（CH 3）2基を含む環の空間的な方向はそうです。
画像では、グループ-N（CH 3）2は左を指していますが、そのエナンチオマーでは右を指しています。
その他
巨大分子または特異な構造を持つ分子の場合、図は単純化し始めます。どうして？彼らの3Dモデルから、最初の例のオブジェクトで起こるように、それらがキラルであるかどうかを鳥瞰的に見ることができるからです。
たとえば、カーボンナノチューブは左に曲がるパターンを示す可能性があるため、同じ曲がりで右に曲がっている場合はキラルです。
キラリティーの中心がないにもかかわらず、それらのすべての原子の空間配置がキラルな形をとることができる他の構造でも同じことが起こります。
次に、原子ではなく全体に依存する固有のキラリティーについて説明します。
「左の画像」を右の画像から区別する化学的に強力な方法は、立体選択的な反応によるものです。つまり、一方のエナンチオマーでのみ発生し、他方では発生しないものです。
参考文献
- キャリーF.（2008）。有機化学。（第6版）。Mc Graw Hill。
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