एनैन्टीओमर

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This article is about रसायन शास्त्र में अवधारणा. For गणित में प्रतिबिंब रूपी समावयवो की चर्चा, see किरेलिटी (गणित).
(एस)-(+)-लैक्टिक अम्ल (बाएं) और (आर)-(-)-लैक्टिक अम्ल (दाएं) एक दूसरे की गैर-अध्यारोणीय दर्पण छवियां हैं।

रसायन विज्ञान में, एक प्रतिबिंब रूपी समावयव (/ɪˈnænti.əmər, ɛ-, -oʊ-/[1] ih-NAN-tee-ə-mər; प्राचीन ग्रीक ἐνάντιος (enántios) 'विपरीत', और μέρος (मेरोस) 'भाग' से) - जिसे 'प्रकाशिक समावयव',[2] एंटीपोड (प्रतिमुखी),[3] या प्रकाशीय प्रतिमुखी [4] भी कहा जाता है - दो त्रिविम समावयव में से एक है जो अपनी स्वयं की दर्पण छवि पर गैर-अध्यारोणीय हैं। प्रतिबिंब रूपी समावयव किसी के दाएं और बाएं हाथों की तरह होते हैं, उनमें से किसी एक को प्रतिबिंबित किए बिना, हाथों को एक-दूसरे पर नहीं रखा जा सकता है।[5] तीन स्थानिक आयामों में पुनर्संरचना की कोई भी मात्रा किरेल कार्बन (काइरैलिटी देखें ) पर चार अद्वितीय समूहों को सटीक रूप से पंक्तिबद्ध करने की अनुमति नहीं देगी। एक अणु में उपस्थित त्रिविम समावयव की संख्या उसमें उपस्थित किरेल कार्बन की संख्या से निर्धारित की जा सकती है। त्रिविम समावयव में प्रतिबिंब रूपी समावयव और अप्रतिबिंबी त्रिविम समावयव दोनों सम्मिलित हैं।

अप्रतिबिंबी त्रिविम समावयव, प्रतिबिंब रूपी समावयव की तरह, समान आणविक सूत्र साझा करते हैं और एक-दूसरे पर गैर-अध्यारोणीय होते हैं, हालाँकि, वे एक-दूसरे की दर्पण छवियां नहीं हैं।[6]

काइरैलिटी वाला एक अणु समतल-ध्रुवीकृत प्रकाश को घुमाता है।[7] प्रत्येक प्रतिबिंब रूपी समावयव की समान मात्रा का मिश्रण, रेसमिक मिश्रण या रेसीमेट, प्रकाश को नहीं घुमाता है।[8][9] [10]

नामकरण की परंपरा

Main article: निरपेक्ष विन्यास

किसी दिए गए किरेल अणु के दो प्रतिबिंब रूपी समावयव (पूर्ण विन्यास) में से एक को निर्दिष्ट करने के लिए तीन सामान्य नामकरण परंपराएं हैं, आर/एस प्रणाली अणु की ज्यामिति पर आधारित है, (+)- और (-)- प्रणाली (अप्रचलित समकक्षों d- और l- का उपयोग करके भी लिखा गया है) इसके प्रकाशिक घूर्णन गुणों पर आधारित है, और यह डी/एल प्रणाली ग्लिसराल्डिहाइड के प्रतिबिंब रूपी समावयव के साथ अणु के संबंध पर आधारित है।

आर/एस प्रणाली किरेल केंद्र के संबंध में अणु की ज्यामिति पर आधारित है।[11] आर/एस प्रणाली को काह्न-इंगोल्ड-प्रीलॉग प्राथमिकता नियमों द्वारा निर्दिष्ट प्राथमिकता नियमों के आधार पर एक अणु के द्वारा निर्धारित किया गया है, जिसमें सबसे बड़े परमाणु क्रमांक वाले समूह या परमाणु को सर्वोच्च प्राथमिकता दी जाती है और सबसे छोटे परमाणु वाले समूह या परमाणु को को सबसे कम प्राथमिकता दी जाती है।

वह दिशा जिस पर अणु ध्रुवीकृत प्रकाश में घूमता है- इसीलिए (+)- और (-)- का उपयोग किसी अणु के प्रकाशिक घूर्णन को निर्दिष्ट करने के लिए किया जाता है।[12] जब एक अणु को दक्षिणध्रुवण घूर्णक के रूप में दर्शाया जाता है तो यह ध्रुवीकृत प्रकाश के तल को दक्षिणावर्त घुमाता है तब इसे (+) के रूप में भी दर्शाया जा सकता है।[11] जब इसे वामावर्ती के रूप में दर्शाया जाता है तो यह ध्रुवीकृत प्रकाश के तल को वामावर्त घुमाता है तब इसे (-) के रूप में भी दर्शाया जा सकता है।[11]

बाएं के लिए लैटिन शब्द लेवस और सिनिस्टर हैं, और दाएं के लिए शब्द दक्षिण (या सही या गुणी के अर्थ में रेक्टस) है। अंग्रेजी शब्द राइट रेक्टस का सजातीय शब्द है। यह डी/एल और आर/एस संकेतन की उत्पत्ति है, और सामान्य नामों में उपसर्ग लेवो और डेक्सट्रो- का उपयोग है।

उपसर्ग ar-, लैटिन रेक्टो (दाएं) से, दाएं हाथ के संस्करण पर लागू होता है, ईएस-, लैटिन सिनिस्टर (बाएं) से, बाएं हाथ के अणु तक लागू होता है।[citation needed] उदाहरण, केटामाइन, आर्केटामाइन, एस्केटामाइन।

काइरैलिटी केंद्र

मेसोटार्टेरिक अम्ल का फिशर प्रक्षेपण

असममित परमाणु को काइरैलिटी केंद्र कहा जाता है,[13][14] जो एक प्रकार का त्रिविम केंद्र है। काइरैलिटी केंद्र को किरेल केंद्र या असममित केंद्र भी कहा जाता है।[15][16][17][18] कुछ स्रोत विशेष रूप से काइरैलिटी केंद्र को संदर्भित करने के लिए त्रिविम केंद्र, त्रिविमजेनिक केंद्र, त्रिविमजेनिक परमाणु या त्रिविमजेन शब्दों का उपयोग करते हैं,[15][17][19] जबकि अन्य लोग इन शब्दों का उपयोग अधिक व्यापक रूप से उन केंद्रों को संदर्भित करने के लिए करते हैं जिनके परिणामस्वरूप अप्रतिबिंबी त्रिविम समावयव (त्रिविम समावयव जो प्रतिबिंब रूपी समावयव नहीं हैं) होते हैं।[14][20][21]

ऐसे यौगिक जिनमें बिल्कुल एक (या कोई विषम संख्या) असममित परमाणु होते हैं, वे हमेशा किरेल होते हैं। हालाँकि, जिन यौगिकों में सम संख्या में असममित परमाणु होते हैं, उनमें कभी-कभी काइरैलिटी की कमी होती है क्योंकि वे दर्पण-सममित जोड़े में व्यवस्थित होते हैं, और मेसो यौगिकों के रूप में जाने जाते हैं। उदाहरण के लिए, मेसो टारटरिक अम्ल (दाईं ओर दिखाया गया है) में दो असममित कार्बन परमाणु हैं, लेकिन यह एनैन्टीओमेरिज्म प्रदर्शित नहीं करता है क्योंकि इसमें एक दर्पण सममिति समतल है। इसके विपरीत, काइरैलिटी के ऐसे रूप उपस्थित हैं जिनमें असममित परमाणुओं की आवश्यकता नहीं होती है, जैसे कि अक्षीय, समतल और परिकीर्ति काइरैलिटी।[15]: pg. 3 

भले ही एक काइरल अणु में परावर्तन (Cs) और अनुचित घूर्णन समरूपता (S2n) का अभाव है, इसमें अन्य आणविक समरूपता हो सकती है, और इसकी समरूपता काइरल बिंदु समूहों में से एक द्वारा वर्णित है, Cn, Dn, T, O, या I। उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन पेरोक्साइड किरेल है और इसमें C2 (दो गुना घूर्णी) समरूपता है। एक सामान्य किरेल स्थिति बिंदु समूह C1 है, जिसका अर्थ कोई समरूपता नहीं है, जो लैक्टिक अम्ल की स्थिति है।

उदाहरण

मेकोप्रॉप की दो प्रतिबिंबरूपता रूपों (एस बाएं, आर दाएं) की संरचनाएं

सिटालोप्राम के प्रतिबिंब रूपी समावयव। शीर्ष (R)-सीटालोप्राम है और नीचे (S)-सिटालोप्राम है।

ऐसे प्रतिबिंब रूपी समावयव का एक उदाहरण शामक थैलिडोमाइड है, जो 1957 से 1961 तक दुनिया भर के कई देशों में बेचा गया था। जब यह पाया गया कि यह जन्म दोष पैदा करता है तो इसे बाजार से वापस ले लिया गया था। एक प्रतिबिंब रूपी समावयव ने वांछनीय शामक प्रभाव पैदा किया, जबकि दूसरा अपरिहार्य रूप से[22] समान मात्रा में उपस्थित, जन्म दोष का कारण बनता है।[23]

शाकनाशी मेकोप्रॉप एक रेसमिक मिश्रण है, जिसमें (आर)-(+)-प्रतिबिंब रूपी समावयव (मेकोप्रॉप-पी, डुप्लोसन केवी) में शाकनाशी गतिविधि होती है।[24]

एक और उदाहरण अवसादरोधी दवाएं एस्सिटालोप्राम और सिटालोप्राम हैं। सीतालोप्राम एक रेसमेट्स है [(एस)-सीतालोप्राम और (आर)-सीतालोप्राम का 1:1 मिश्रण], एस्सिटालोप्राम [(एस)-सिटालोप्राम] एक शुद्ध प्रतिबिंब रूपी समावयव है। एस्सिटालोप्राम की निर्धारित मात्रा सामान्य तौर पर सीतालोप्राम की निर्धारित मात्रा की तुलना में 1/2 होती है। यहां, (एस)-सीटालोप्राम को सीतालोप्राम का किरेल स्विच कहा जाता है।

किरेल औषधियाँ

Main articles: किरेल औषधियाँ and एनैन्टिओप्योर औषधियाँ

एनैन्टीओप्योर यौगिकों में दो प्रतिबिंब रूपी समावयव में से केवल एक होता है। एनैन्टियोप्योरिटी का व्यावहारिक महत्व है क्योंकि ऐसी रचनाओं ने चिकित्सीय प्रभावकारिता में सुधार किया है।[25] रेसिमिक औषधि से एनैन्टीओप्योर औषधि में स्विच को किरेल स्विच कहा जाता है। कई स्थितियों में, प्रतिबिंब रूपी समावयव के अलग-अलग प्रभाव होते हैं। एक स्थिति प्रोपॉक्सीफीन की है। प्रोपोक्सीफीन की एनैन्टीओमेरिक जोड़ी एली लिली एंड कंपनी द्वारा अलग से बेची जाती है। साझेदारों में से एक डेक्स्ट्रोप्रोपोजेक्सीफीन, एक एनाल्जेसिक एजेंट (डार्वोन) है और दूसरे को लेवोप्रोपॉक्सीफीन, एक प्रभावी एंटीट्यूसिव (नोव्रैड) कहा जाता है।[26][27] यह ध्यान रखना दिलचस्प है कि औषधियो के व्यापार नाम, DARVON और NOVRAD, रासायनिक दर्पण-छवि संबंध को भी दर्शाते हैं। अन्य स्थितियों में, रोगी को कोई चिकित्सीय लाभ नहीं हो सकता है। कुछ न्यायक्षेत्रों में, एकल-प्रतिबिंब रूपी समावयव औषधियाँ रेसमिक मिश्रण से अलग से पेटेंट योग्य हैं।[28] यह संभव है कि प्रतिबिंब रूपी समावयव में से केवल एक ही सक्रिय हो। या, यह हो सकता है कि दोनों सक्रिय हों, ऐसी स्थिति में मिश्रण को अलग करने से कोई उद्देश्यपूर्ण लाभ नहीं होता है, लेकिन औषधि की पेटेंट योग्यता बढ़ जाती है।[29]

एनेंटियोसेलेक्टिव तैयारी

See also: किरेल संकल्प and असममित संश्लेषण

एक प्रभावी एनैन्टीओमेरिक वातावरण (पूर्ववर्ती, किरेल उत्प्रेरक, या गतिज विभाजन) की अनुपस्थिति में, एक रेसमिक मिश्रण को उसके एनैन्टीओमेरिक घटकों में अलग करना असंभव है, हालांकि कुछ रेसमिक मिश्रण स्वचालित रूप से एक रेसमिक समूह के रूप में क्रिस्टलीकृत हो जाते हैं, जिसमें प्रतिबिंब रूपी समावयव के क्रिस्टल भौतिक रूप से अलग होते हैं और इन्हें यंत्रवत् अलग किया जा सकता है। हालाँकि, अधिकांश रेसमेट 1:1 के अनुपात में दोनों प्रतिबिंब रूपी समावयव युक्त क्रिस्टल बनाते हैं।

अपने अग्रणी कार्य में, लुई पास्चर टार्टरिक अम्ल के आइसोमर्स को अलग करने में सक्षम थे क्योंकि व्यक्तिगत प्रतिबिंब रूपी समावयव समाधान से अलग से क्रिस्टलीकृत होते हैं। यह सुनिश्चित करने के लिए, समान मात्रा में एनैन्टियोमॉर्फिक क्रिस्टल का उत्पादन किया जाता है, लेकिन दो प्रकार के क्रिस्टल को चिमटी से अलग किया जा सकता है। यह व्यवहार असामान्य है. एक कम सामान्य विधि प्रतिबिंब रूपी समावयव स्व-अनुपातन है।

दूसरी रणनीति असममित संश्लेषण है: उच्च एनैन्टीओमेरिक अतिरिक्त में वांछित यौगिक तैयार करने के लिए विभिन्न तकनीकों का उपयोग। इसमें सम्मिलित तकनीकों में किरेल प्रारंभिक सामग्री (किरेल पूल संश्लेषण), किरेल सहायक और किरेल उत्प्रेरक का उपयोग, और असममित प्रेरण का अनुप्रयोग सम्मिलित है। एंजाइमों (जैव उत्प्रेरक) का उपयोग भी वांछित यौगिक का उत्पादन कर सकता है।

एक तीसरी रणनीति है एनैन्टीओकनवर्जेंट सिंथेसिस, एक रेसमिक अग्रदूत से एक प्रतिबिंब रूपी समावयव का संश्लेषण, दोनों प्रतिबिंब रूपी समावयव का उपयोग करते हुए। एक किरेल उत्प्रेरक का उपयोग करके, अभिकारक के दोनों प्रतिबिंब रूपी समावयव उत्पाद के एक ही प्रतिबिंब रूपी समावयव में परिणत होते हैं।[30] यदि किसी दिए गए तापमान और समय-सीमा पर रेसिमाइज़ेशन (एक रेसमिक मिश्रण प्राप्त करने के लिए एनैन्टीओमॉर्फ़ के बीच अंतर-रूपांतरण) के लिए एक सुलभ मार्ग है, तो प्रतिबिंब रूपी समावयव अलग-थलग नहीं हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, तीन अलग-अलग प्रतिस्थापन वाले एमाइन किरेल होते हैं, लेकिन कुछ अपवादों (उदाहरण के लिए प्रतिस्थापित एन-क्लोरोएज़िरिडीन) के साथ, वे कमरे के तापमान पर तेजी से नाइट्रोजन व्युत्क्रमण से गुजरते हैं, जिससे रेसमाइज़ेशन होता है। यदि रेसमाइज़ेशन पर्याप्त तेज़ है, तो अणु को अक्सर एक अचिरल, औसत संरचना के रूप में माना जा सकता है।

समानता का उल्लंघन

सभी इरादों और उद्देश्यों के लिए, एक जोड़ी में प्रत्येक प्रतिबिंब रूपी समावयव में समान ऊर्जा होती है। हालाँकि, सैद्धांतिक भौतिकी भविष्यवाणी करती है कि कमजोर अंतःक्रिया (प्रकृति में एकमात्र बल जो दाएं से बाएं को बता सकता है) के समता उल्लंघन के कारण, वास्तव में प्रतिबिंब रूपी समावयव (10 के क्रम पर) के बीच ऊर्जा में एक मिनट का अंतर होता है।−12eV या 10-10kJ/mol या कम) कमजोर तटस्थ धारा तंत्र के कारण। ऊर्जा में यह अंतर आणविक संरचना में छोटे बदलावों के कारण होने वाले ऊर्जा परिवर्तनों से बहुत छोटा है, और वर्तमान तकनीक द्वारा मापने के लिए बहुत छोटा है, और इसलिए रासायनिक रूप से अप्रासंगिक है।[16][31][32] कण भौतिकविदों द्वारा उपयोग किए गए अर्थ में, एक अणु का वास्तविक एनैन्टीओमर, जिसमें मूल अणु के समान द्रव्यमान-ऊर्जा सामग्री होती है, एक दर्पण-छवि है जो एंटीमैटर (एंटीप्रोटॉन, एंटीन्यूट्रॉन और पॉज़िट्रॉन) से भी निर्मित होती है।[16]इस पूरे लेख में, प्रतिबिंब रूपी समावयव का उपयोग केवल सामान्य पदार्थ के यौगिकों के रासायनिक अर्थ में किया जाता है जो उनकी दर्पण छवि पर अध्यारोणीय नहीं होते हैं।

अर्ध-एनेंटिओमर्स

अर्ध-प्रतिबिंब रूपी समावयव आणविक प्रजातियां हैं जो सख्ती से प्रतिबिंब रूपी समावयव नहीं हैं, लेकिन ऐसा व्यवहार करती हैं मानो वे हों। अर्ध-एनेंटिओमर्स में अणु का अधिकांश भाग प्रतिबिंबित होता है; हालाँकि, अणु के भीतर एक परमाणु या समूह एक समान परमाणु या समूह में बदल जाता है।[33] अर्ध-प्रतिबिंब रूपी समावयव को उन अणुओं के रूप में भी परिभाषित किया जा सकता है जिनमें अणु में एक परमाणु या समूह को प्रतिस्थापित करने पर प्रतिबिंब रूपी समावयव बनने की क्षमता होती है।[34] अर्ध-एनेंटिओमर्स का एक उदाहरण (एस)-ब्रोमोब्यूटेन और (आर)-आयोडोब्यूटेन होगा। सामान्य परिस्थितियों में (एस)-ब्रोमोब्यूटेन और (आर)-आयोडोब्यूटेन के लिए प्रतिबिंब रूपी समावयव क्रमशः (आर)-ब्रोमोब्यूटेन और (एस)-आयोडोब्यूटेन होंगे। अर्ध-एनेंटिओमर्स अर्ध-रेसमेट्स का भी उत्पादन करेंगे, जो सामान्य रेसमेट्स के समान हैं (रेसमिक मिश्रण देखें) जिसमें वे अर्ध-एनेंटिओमर्स का एक समान मिश्रण बनाते हैं।[33]

हालांकि वास्तविक प्रतिबिंब रूपी समावयव नहीं माना जाता है, अर्ध-प्रतिबिंब रूपी समावयव के लिए नामकरण परंपरा भी (आर) और (एस) कॉन्फ़िगरेशन को देखते समय प्रतिबिंब रूपी समावयव के समान प्रवृत्ति का पालन करती है - जिन्हें ज्यामितीय आधार से माना जाता है (काह्न-इंगोल्ड-प्रीलॉग प्राथमिकता नियम देखें)।

अर्ध-एनेंटिओमर्स का अनुप्रयोग समानांतर गतिज रिज़ॉल्यूशन में होता है।[35]


यह भी देखें

संदर्भ

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बाहरी संबंध

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