たのしい演劇

俳優の錬金術Alchemy of Actor 知覚の哲学Philosophy of perception 81
Chemistry41　

“本当に大切なものは目には見えない”
　　“ 目に見えないところで何が起こっているのかを想像する”

“化学結合とは、原子が安定性を求めて閉殻構造を獲得する反応であり、
それ故に　原子は分子や結晶などを作り存在す”

“物質中での原子と原子の結び 　結合の力は　粒子間の電子の授受による”　　　　　　　


異性体の分類

異性体isomer 　「異性化(isomerization)」；ある分子が異性体に変化すること

1.構造異性体 　結合順序が異なる
2.立体異性体stereoisomer 　結合順序は同じだが立体配置が異なる
　　　　　2-1エナンチオマー　互いに鏡像関係にある
　　　　　2-2 ジアステレオマー　互いに鏡像関係にない


1.構造異性体structural isomer
原子の結合順序が異なる異性体
構成原子の結合様式の違い，不飽和結合位置の違い， 官能基の違いなどから生じる。


2. 立体異性体stereoisomer
原子間の結合順序は変わらないものの、空間的な原子の配列が異なるために生じる異性体。
立体異性体同士の構造上の違いは、構造異性体同士の違いに比べると、はるかに微細。
しかし、それでも異性体分子の化学的性質には、重要な違いを生じる原因
特に、医薬品の効き目に関して　立体異性体のどれが使われるかにより、効き目　副作用の有無に、
顕著な差が現れる　これは、ヒトの体内にある受容体が、
化学物質を立体特異的に分子レベルで認識しているから。



2-1.エナンチオマーenantiomer (鏡像異性体)

分子の組成は同じだが、構造は鏡写しの関係　結合を切断して繋ぎ変えない限り重ね合わせることができない　互いに鏡像（鏡を介して対称）関係な異性体

ex,４置換体の分子AとＢは鏡像の関係にあり、結合を切断して繋ぎ変えない限り、重ね合わせることができん。この２分子はキラルな分子であり、互いにエナンチオマーの関係にある。

鏡像異性体を持つ分子は決まって4つの異なる置換基が結合した原子を含む。

「キラリティchirality」；鏡写しの関係にあり、互いに重ね合わせられない性質。
原子/不斉原子は「キラリティ」を生じる幾何学的「中心」なので「キラル中心/不斉中心」

互いに異なる4種類の原子/原子団と結合したC原子を
「対称symmetry’分子内で対称’」 「不斉asymmetry’分子内で対称でない’」 」と呼ぶ
エナンチオマー同士は鏡に関して対称に。

「不斉炭素原子asymmetric carbon atom」;不斉中心を作る炭素原子
基本的には４つの手の先に異なる原子や置換基を有する炭素原子が該当す。
この不斉炭素原子が存在することによって分子にキラリティが生じる。
普通、構造式上では不斉炭素原子にアスタリスク「＊」を付けて他の炭素原子と区別す。

多くのキラル分子は、不斉炭素原子などの「不斉中心asymmetric center」をその分子内に含ぬ。
しかし、不斉中心の存在は、必ずしもキラルであることの必要条件でも十分条件でもない。
一般に、不斉C原子がn個存在する分子にはエナンチオマーが2n個だけ存在するが、
より少ないエナンチオマーしか存在ない化合物もあり。

分子内に鏡面を有する化合物；メソ体（メソ化合物分子に不斉中心がありながらも、
同時に対称面や対称心を持つためにキラリティーを示さない構造 ）
メソ化合物では、不斉中心の立体配置は、互いに逆の関係になっていて、
分子全体としてアキラルであるから、光学不活性。


「アキラルachiralな分子」；分子内を通る平面を用意した時に、その平面に関して分子が面対称になる場合
アキラル分子は、「対称面」　「対称心」があり、このような特徴を持つ分子は、すべてアキラル。

キラルな分子は、対称面や対称心を持たないので、
対称面や対称心を探すことで、その分子がキラルかアキラルかを識別す。
アキラル分子とその鏡像は、平面上で重ね合わせることができるので、エナンチオマーに分類しない。

2つのエナンチオマーのほぼすべての物理的性質は等しい。
融点や沸点、密度、溶解度、屈折率、熱伝導率などの物理的性質は、両者を区別するのに役立たん。


2つのエナンチオマーは、面偏光の偏光面をそれぞれ同じ角度だけ、逆方向に回転させる物理的性質あり。
「光学活性optical activity」；偏光面が回転する現象
「右旋性(dextrorotatory)」；偏光面を時計回りに回転させる分子
「左旋性(levorotatory)」；回転が反時計回り

右旋性は(+)/(d)を、左旋性は(-)(l)を化合物の名前の前に付ける。

右旋性と左旋性のキラル分子が等量混在していると、旋光性の効果が相殺され、
偏光面の回転が観測されなくなる。
そのような混合物「ラセミ体(racemate)」
化合物名の前に(±)を付け　エナンチオマーのラセミ体混合物を表す。
キラルな有機分子を合成していくと、複数種類のエナンチオマーが混合した状態「ラセミ体」として得られる。
エナンチオマーは構造が左右対称なだけで性質にはほとんど違いが無く、
一度混ざると一方の化合物だけを取り出すことは非常に困難。



2-2.  ジアステレオマーdiastereomer
互いが鏡像の関係にない立体異性体の組み合わせ
ジアステレオマーが現れるのは，考慮しうる不斉炭素が 2 個以上の場合，
　天然に存在する数多くの化合物は、2つ以上の不斉炭素原子を持つことが多い。故に
異性体の数を決めたり、異性体間の関連性を明らかにしたりすることが、大変重要。

エナンチオマーとジアステレオマーの極めて重要で、明白な相違
エナンチオマーは、互いに鏡像体であるから、偏光面を回転させる性質だけが異なり　
融点や沸点や溶解度などの物性は全く同一で、
再結晶や蒸留といった物性に基づく分離法では、エナンチオマーを分離できん。

ジアステレオマーは、互いに鏡像体ではないから、キラリティーに関係なく、すべての物性が異なる。
互いに異なる融点や沸点、密度、溶解度、屈折率、熱伝導率などを持っており、
ジアステレオマーは、2つの異なる化学物質として見なす
不斉炭素原子を持っていながら、アキラルな分子が存在する。


「幾何異性体(geometrical isomer)」
ジアステレオマーの二重結合を含む化合物で、立体配置が異なるために、立体異性体となっているもの
有機化合物の場合は、特に「シス-トランス異性体(cis-trans isomer)」。
「シス形(cis)」；同一の原子、または原子団が同じ側にあるものを、
「トランス形(trans)」；反対側にあるもの。
これら立体異性体は、二重結合の軸まわりの回転が束縛されているために立体配置が異なり、
対称面や対称心が存在するためにアキラル
立体異性体同士の物理的、化学的な性質は、それぞれ異なったものになる。



と　たのしい演劇の日々