خوش آمدید به رمان ۹۸ | بهترین انجمن رمان نویسی

رمان ۹۸ با هدف ترویج فرهنگ کتاب خوانی و تقویت قلم عزیزان ایجاد شده است.
هدف ما همواره ایجاد محیطی گرم و صمیمی و دوستانه بوده
برای مطالعه کامل رمان‌ها و استفاده از امکانات انجمن
به ما بپیوندید و یا وارد انجمن شوید.

YeGaNeH

مدیر کل انجمن رمان ۹۸
عضو کادر مدیریت
کاربر V.I.P انجمن
مدیر کل انجمن
کاربر ویژه انجمن
  
عضویت
9/1/22
ارسال ها
6,767
امتیاز واکنش
33,199
امتیاز
473
زمان حضور
246 روز 2 ساعت 20 دقیقه
نویسنده این موضوع
شیمی فضایی (به انگلیسی: Stereochemistry) شاخه‌ای از دانش پایه‌ی شیمی است که به بررسی و مطالعه آرایش فضایی اتم‌ها برای تشکیل مولکول می‌پردازد.

دو موضوع اساسی در شیمی فضایی، کایرالیته و تقارن مولکولی هستند. شیمی فضایی با عنوان شیمی سه‌بعدی (به انگلیسی: 3D Chemistry) نیز شناخته می‌شود. این شاخه از دانش، بر ایزومریِ فضایی و ارتباط آن‌ها با طیف‌های ورودی در شیمی آلی، شیمی معدنی، زیست‌شیمی و به‌ویژه شیمی فراذره‌ای تمرکز دارد.





تاریخچه شیمی فضایی:
در سال ۱۸۴۸ لوئی‌پاستور، شیمی‌دان دانش سرای عالی پاریس، آزمایش‌هایی را انجام داد که چند سال بعد او را واداشت تا پیشنهادهایی در زمینه اساس شیمی فضایی ارائه دهد. پاستور در آن هنگام مرد جوانی بود که با درجه دکتری در علوم از کالج سلطنتی بزانکن (جایی که موفق به اخذ دیپلم علوم با درجه متوسط در شیمی شده بود) به دانش سرای عالی آمد. برای به‌دست آوردن تجربه در زمینه بلورشناسی، وی کار قبلییک شیمی‌دان دیگر را بر روی نمک-های تارتاریک اسید تکرار نموده و چیزی را مشاهده کرد که قبلاً به آن توجهی نشده بود. سدیم‌آمونیم‌تارتارات غیرفعال نوری به‌صورت مخلوطی از دو نوع بلور متفاوت وجود دارد که تصویر آینه‌ای هم هستند. وی با استفاده از یک عدسی و یک پنس، با دقت و کوشش فراوان مخلوط را به دو توده ی کوچک مجزا کرد (یکی بلورهای راست‌دست و دیگری چپ‌دست)، به‌همان صورتی که دستکش‌های دست راست و چپ را که در پیشخوان مغازه‌ای بر روی هم انباشته شده‌اند، از هم جدا می‌نمائیم (شکل ۳–۱). اگرچه مخلوط اصلی از نظر نوری غیرفعال بود ولی هر قسمت از بلورها که در آب حل می‌شدند از خود فعالیت نوری نشان می‌دادند! به‌علاوه چرخش ویژه هر دو محلول دقیقاً با هم برابر اما با علامت مخالف بود، یعنی یکی از محلول‌ها نور پلاریزه مسطح را به راست و محلول دیگر به‌همان مقدار به چپ می‌چرخاند. این دو ترکیب در سایر خصوصیت‌ها کاملاً مشابه هم بودند. از آنجا که اختلاف در چرخش نوری در محلول مشاهده شد، پاستور نتیجه گرفت که این اختلاف به ساختار مولکول‌ها مربوط بوده و به بلور بستگی ندارد. وی پیشنهاد نمود که مولکول‌هایی که آن بلورها را تشکیل می‌دهندمانند خود بلورها تصویر آینه‌ای یکدیگر هستند. او وجود ایزومرهایی را پیشنهاد کرد که ساختار آن‌ها فقط از نظر تصویر آینه‌ای و خواص آن‌ها فقط از نظر جهت چرخاندن نور پلاریزه متفاوت بود. ساختارهایی وجود دارند که تصویر آینه‌ای آن‌ها روی خودشان منطبق نیست، همان‌طورکه دست چپ و راست برهم منطبق نمی‌شوند. برخی اجسام، ترکیب‌ها و ساختارها وجود دارند که تصویر آینه‌ای یکدیگر بوده ولی قابل انطباق نیستند؛ بنابراین هر کدام خصوصیت‌های متفاوتی دارند و در مورد ترکیب‌های آلی، ممکن است به شکل‌های مختلف وارد واکنش شوند. چنین ترکیب‌هایی را اصطلاحاً دست‌واره نیز می‌نامند. بسیاری از ترکیب‌های طبیعی آلی مانند کربوهیدرات‌ها، ¬نوکلئیک‌اسیدها، ¬آمینه-اسیدها و… دست‌وار هستند.


شیمی فضایی

 
  • تشکر
Reactions: ~XFateMeHX~

YeGaNeH

مدیر کل انجمن رمان ۹۸
عضو کادر مدیریت
کاربر V.I.P انجمن
مدیر کل انجمن
کاربر ویژه انجمن
  
عضویت
9/1/22
ارسال ها
6,767
امتیاز واکنش
33,199
امتیاز
473
زمان حضور
246 روز 2 ساعت 20 دقیقه
نویسنده این موضوع
مولکول‌های کایرال و اِنانتیومرها:

وقتی در مولکولی چهار گروه مختلف به یک اتم کربن متصل باشند، آن کربن، کایرال (مرکز فضایی یا مرکز کایرال) نامیده می‌شود. به کربن موجود در این نوع مولکول‌ها مرکز کایرال یا کربن نامتقارن نیز می‌گویند. مرکز کایرال را در متون علمی به‌طور قراردادی با ستاره (*) نشان می‌دهند. رابـ*ـطهٔ بین انانتیومرها همانند رابـ*ـطهٔ دست چپ و راست است و در صورتی که چهار گروه مختلف به کربن چهار وجهی متصل باشند، به وجود می‌آید. مولکول-هایی که حداقل یک مرکز کایرال داشته باشند، بر تصویر آینه‌ای خود قابل انطباق نیستند و به-صورت یک جفت انانتیومر وجود دارند. خصوصیت‌های فیزیکی همچون نقطهٔ ذوب، نقطه ی جوش، انحلال پذیری و چگالی یک جفت انانتیومر کاملاً شبیه هم است و به وسیلهٔ این روش‌ها نمی‌توان دو ترکیب انانتیومر را از هم جدا کرد.

تقارن در مولکول به تشخیص مولکول کایرال از غیرکایرال (ناکایرال) کمک می‌کند. مولکول فوق صفحه تقارن دارد. صفحه تقارن صفحه‌ای فرضیاست که از وسط جسم یا مولکول می-گذرد (مانند یک آینه آن را از وسط نصف می‌کند) و نیمی از جسم یا مولکول را به‌صورت تصویر آینه‌ای نیمه دیگر درمی‌آورد. در واقع صفحه تقارن یکی از عناصر تقارنی است که اگر مولکولی دارای صفحه تفارن باشد، غیرکایرال خواهد بود، همانند مولکول متان. تعداد زیادی از مولکول‌ها رامی‌توان با تشخیص صفحه تقارن به مولکول‌های کایرال و غیرکایرال دسته‌بندی کرد. به‌طور مثال، یک دست فاقد تقارن است. نصف یک دست، تصویر آیینه‌ای «نیم» دیگر نیست. البته مولکول‌هایی نیز وجود دارند که صفحه تقارن و مرکز کایرال ندارند ولی کایرال هستند که در اینجا مورد بحث قرار نمی‌گیرند.


شیمی فضایی

 
  • تشکر
Reactions: ~XFateMeHX~

YeGaNeH

مدیر کل انجمن رمان ۹۸
عضو کادر مدیریت
کاربر V.I.P انجمن
مدیر کل انجمن
کاربر ویژه انجمن
  
عضویت
9/1/22
ارسال ها
6,767
امتیاز واکنش
33,199
امتیاز
473
زمان حضور
246 روز 2 ساعت 20 دقیقه
نویسنده این موضوع
فعالیت نوری:

نور خواصی دارد که با در نظر گرفتن آن به‌عنوان یک پدیده ی موجی به‌خوبی درک می‌شود. تعداد سطح‌هایی که از خط مسیر نور می‌گذرند بی‌شمارند و نور معمولی در همه این سطوح در حال ارتعاش است (در واقع نور معمولی دارای امواج الکترومغناطیسی است که در تمام صفحات عمود بر مسیر تابش، ارتعاش می‌کند). اگر مستقیماً به باریکه‌ای از نور یک لامپ بنگریم، نوع ارتعاش‌هایی که روی می‌دهند و همگی عمود بر خط بین چشمان ما و منبع نور (لامپ) هستند را نشان می‌دهد (شکل۳–۵). هنگامی‌که نور از داخل منشور نیکول، (نوعی بلور CaCO3) که یک پلاریزه‌کننده می‌باشد، عبور داده شود، فقط برخی از امواج در یک صفحه معین (امواجی که در جهت عمود بر یک صفحه خاص نوسان کنند) عبور می‌کنند. این نور موسوم به نور پلاریزه مسطح (نورقطبیده) می‌باشد. مولکول‌هایی که نور پلاریزه مسطح را می‌چرخانند، فعال نوری نامیده می‌شوند. انانتیومری که سطح نور را در جهت حرکت عقربه ساعت (با قرار گرفتن بیننده در مقابل منبع) بچرخاند به ایزومر راست-گرد (Dexter در لاتین، راست) معروف است و آن را باعلامت (+) نشان می‌دهند و انانتیومر دیگر که سطح نور را درخلاف جهت حرکت عقربه‌های ساعت بچرخاند به ایزومر چپ‌گرد (Laevus در لاتین، چپ) معروف است وآن‌را باعلامت (-) نشان می‌دهند. این اثر متقابل با نور را فعالیت نوری گویند و انانتیومرها را ایزومرهای نوری می‌نامند. ما نه‌تنها می‌توانیم چرخیدن سطح و جهت آن را تشخیص دهیم، بلکه مقدار این چرخش را هم می‌توانیم تعیین کنیم. این میزان چرخش نور توسط دستگاهی به نام پلاریمتر اندازه‌گیری می‌شود. در واقع دستگاهی که برای تعیین فعالیت نوری ترکیب‌های کایرال مورد استفاده قرار می‌گیرد، دستگاه پلاریمتر است که قسمت‌های آن شامل منبع نور، منشور پلاریزه‌کننده، لوله نمونه و آنالیزور می‌باشد. جسم را می‌توان به‌صورت مایع خالص یا محلول در حلال معینی در لوله نمونه قرار داد، سپس نور که اغلب نور تکفام لامپ سدیم است (بعد از پلاریزه‌شدن توسط منشور نیکول) از ظرف عبور داده می‌شود. میزان چرخش‌نوری مشاهده شده به‌وسیلهα و برحسب درصد(%) بیان می‌گردد. مقدار چرخش نوری به غلظت، ساختار مولکول فعال نوری، طول ظرف نمونه، حلال، دما و طول‌موج نور قطبیه بستگی دارد. برای رفع ابهام، طبق قرارداد برای هر ترکیب مقدار استاندارد α، یعنی چرخش‌ویژه]α[ تعریف می‌گردد. چرخش‌ویژه (که به حلال بستگی دارد) عبارت است از مقدار چرخشی که توسط یک ترکیبی با غلظت g/mL 1 در لوله‌ای به طول dm 1 و طول موج ۵۸۹٫۶ نانومتر انجام می‌شود. چرخش‌ویژه همانند نقطه‌ذوب، نقطه‌جوش، چگالی، ضریب‌شکست و غیره یکی از خواص فیزیکی ترکیب‌های فعال نوری می‌باشد. انانتیومرهاییک ترکیب، خواص فیزیکی و شیمیایی بسیار شبیه هم دارند ولی تأثیر آن‌ها بر نور قطبیده مسطح متفاوت است. از این‌رو می‌توان دو انانتیومر یک ترکیب را با استفاده از این چرخش (جهت و میزان آن) از یکدیگر تشخیص داد.


شیمی فضایی

 
  • تشکر
Reactions: ~XFateMeHX~

YeGaNeH

مدیر کل انجمن رمان ۹۸
عضو کادر مدیریت
کاربر V.I.P انجمن
مدیر کل انجمن
کاربر ویژه انجمن
  
عضویت
9/1/22
ارسال ها
6,767
امتیاز واکنش
33,199
امتیاز
473
زمان حضور
246 روز 2 ساعت 20 دقیقه
نویسنده این موضوع
ترکیب‌های مزو:

ترکیبی که دو یا حتی بیشتر از دو مرکز فضایی قابل انطباق با تصویر آینه‌ای خود داشته باشد، ترکیب مزو نامیده می‌شود. یکی از ویژگی‌های مهم ترکیب مزو این است که یک صفحه آینه-ای دارد که مولکول را به دو نیم می‌کند، به‌طوری‌که یک‌نیمه تصویر آینه‌ای نیمه دیگر است. یک ترکیب مزو با وجود داشتن مراکزکایرال، بر روی نور قطبیده مسطح بی-اثر است چرا که فعالیت نورییک مرکز توسط فعالیت نوری مرکز مشابه خنثی می‌شود، ولی چون دارای مراکز کایرال است ایزومر نورینامیده می‌شود. ساختار مزو در مورد ترکیب‌های حلقوی نیز صادق است.
ایزومری فضایییک بخش از شیمی فضایی ، ایزومری فضایی است. ایزومرها ترکیبات متفاوتی هستند که فرمول مولکولی یکسانی دارند. ایزومرهای خاصی که فقط از نظر جهت گیری اتمها در فضا باهم تفاوت دارند اما از نظر نحوه اتصال اتمها به یکدیگر ، شبیه یکدیگرند، ایزومرهای فضایی نام دارند.
شباهت و تفاوت ایزومرهای فضاییتفاوت جفت ایزومرهای فضایی از نظر ساختار و بنابراین از نظر خواص بسیار کوچک است. اما از نظر همه خواص فیزیکی قابل سنجش ، با یکدیگر مشابهند مگر از نظر تاثیر بر نوعی نور غیر عادی. با استفاده از همین تاثیر متفاوت و دستگاه خاص مربوطه می‌توان دو ایزومر را از یکدیگر باز شناخت.
کاربرد متفاوت ایزومرهای فضاییبا وجود شباهت نزدیک ، وجود اینگونه ایزومرها ، یکی از سنجشگرهای بسیار حساس را برای تشخیص مکانیسم واکنشها در اختیار شیمیدان می‌گذارد. غالبا یکی از این ایزومرها برای مطالعه برگزیده می‌شود. نه به این دلیل که این ایزومرها از نظر شیمی سه بعدی‌اش با ترکیبهای دیگر فرق دارد، بلکه به این دلیل که این ترکیب می‌تواند نکته‌هایی را آشکار سازد که در ترکیبهای عادی پنهان‌اند و باز هم با وجود شباهت نزدیک دو ایزومر فضایی ، ممکن است یکی از آنها یک غذای مقوی یا یک آنتی بیوتیک یا یک داروی محرک قلب باشد، ولی ایزومر دیگر ترکیبی بی‌مصرف باشد.
تعداد ایزورمها و کربن چهار وجهیباید در نظر داشت که هر ترکیبی ولو پیچیده که دارای کربنی متصل به چهار اتم دیگر است را می‌توان مشتقی از متان تلقی کرد و آنچه که درباره شکل مولکول متان فرا می‌گیریم را می‌توانیم درباره شکل مولکولهای پیچیده بکار بریم. برای هر اتم ، فقط یک ماده با فرمول یافت شده است. با کلردار کردن متان ، فقط یک ترکیب با فرمول و با برم‌دار کردن آن فقط یک ترکیب با فرمول بدست می‌آید. به همین ترتیب فقط یک و یک شناخته شده است.

در واقع ، اگر ، بجای اتم نمایاننده یک گروه از اتمها باشد نیز مطلب فوق صادق است، مگر هنگامی که گروه تا آن حد پیچیده است که خود سبب ایزومری می‌شود. به عنوان مثال فقط یک ، یک و یک وجود دارد. این نشان می‌دهد که در متان ، همه اتمهای هیدروژن هم ارزند، بطوری که با جایگزین کردن هر کدام از آنها ، فرآورده یکسانی حاصل می‌شود. اگر اتمهای هیدروژن متان هم ارز نبودند، با جایگزین کردن هر کدام از آنها ترکیب متفاوتی بدست می‌آمد و فرآورده‌های استخلافی ایزومری حاصل می‌شدند.

برای اتمهای هیدروژن در متان سه آرایش امکان پذیر است که هم ارز باشند:


آرایش مسطح که در آن اتم کربن در مرکز یک مستطیل یا مربع و اتمهای هیدروژن در چهار گوشه آن قرار دارند.

آرایش هرمی که در آن اتم کربن در راس هرم و اتمهای هیدروژن در چهار گوشه آن قرار دارند.

آرایش چهار وجهی که در آن کربن در مرکز چهار وجهی و هر اتم هیدروژن در یک گوشه آن است.

فعالیت نورینور خواصی دارد که با در نظر گرفتن آن به عنوان یک پدیده موجی بخوبی درک می‌شوند. موجی که در آن ارتعاشها بصورت عمود بر جهت حرکت نور روی می‌دهند. تعداد سطحهایی که از خط مسیر نور می‌گذرند بی‌شمارند و نور معمولی در همه این سطوح در حال ارتعاش است. اگر مستقیما به باریکه‌ای از نور یک لامپ بنگریم، نوع ارتعاشهایی که روی می‌دهند و همگی عمود بر خط بین چشمان ما و منبع نور (لامپ) هستند را نشان می‌دهد.

نور معمولی ، با عبور کردن از یک عدسی ساخته شده از ماده‌ای به نام "پلاروید" یا از یک قطعه کلسیت (نوعی بلور ) با آرایشی که به نام منشور نیکول معروف است، به نور قطبیده در سطح تبدیل می‌شود. یک ماده فعال نوری ، ماده‌ای است که سطح نور قطبیده را می‌چرخاند. وقتی نور قطبیده در حال ارتعاش در یک سطح معین ، از میان یک ماده فعال نوری می‌گذرد، در حال ارتعاش در یک سطح دیگر پدیدار می‌شود.
پلاریمترچگونه می‌توان این چرخش سطح نور قطبیده یعنی این فعالیت نوری را تشخیص داد؟ این پدیده را با استفاده از دستگاهی به نام پلاریتمر می‌توانیم تشخیص دهیم و اندازه گیری کنیم. ما نه تنها می‌توانیم چرخیدن سطح و نیز جهت آن را تشخیص دهیم، بلکه مقدار این چرخش را هم می‌توانیم تعیین کنیم.
چرخش ویژهاز آنجا که چرخش نوری مورد توجه ما از مولکولهای مجزای ترکیبهای فعال ناشی می‌شود، مقدار چرخش به تعداد مولکولهای موجود در لوله که نور به آنها برخورد می‌کند، بستگی دارد. در مقایسه با یک لوله 10 سانتیمتری ، در لوله 20 سانتیمتری امکان برخورد نور با مولکولها دو برابر است و در نتیجه چرخش نیز دو برابر است. اگر ترکیب فعال بصورت محلول باشد، تعداد مولکولهای برخورد کننده با نور ، به غلظت محلول بستگی خواهد داشت.

در لوله‌ای بطور ثابت ، در مقایسه با محلولی با غلظت یک گرم در 100ml حلال ، در غلظت دو گرم در 100ml ، تعداد برخورد بین مولکولها و نور دو برابر است و در نتیجه مقدار چرخش نیز دو برابر است. با روشن شدن اثر طول لوله و غلظت بر چرخش ، معلوم می شود که مقدار چرخش و نیز جهت آن ، یک خصلت مشخصه هر ترکیب فعال نوری است. چرخش ویژه یعنی تعداد درجه‌های چرخش مشاهده شده در صورتی که لوله‌ای بطول یک دسی‌متر ، 10 سانتیمتر مورد استفاده قرار گیرد و غلظت نمونه 1 باشد.


شیمی فضایی

 
  • تشکر
Reactions: ~XFateMeHX~
shape1
shape2
shape3
shape4
shape7
shape8
بالا