Ученые описали новый фундаментальный тип пространственной изомерии

Пространственная изомерия представляет собой явление, при котором две молекулы с одной и той же структурной формулой имеют разные физические и химические свойства. Происходит это за счет того, что химические связи определенным образом ориентированы в пространстве, поэтому две молекулы с разной ориентировкой этих связей между собой отличаются разительно. Они не могут переходить из одной формы в другую просто в результате вращения.

Чтобы наглядно представить данное явление, вообразим две молекулы, которые имеют, на первый взгляд, полную схожесть. Однако атомы углерода в них будут иметь заместители, представляющие собой не что иное, как зеркальное отражение друг друга. Как известно, свойство зеркала — отражать объект, меняя левую и правую стороны местами, поэтому зеркально идентичные молекулы между собой на самом деле различны и не могут перейти друг друга без разрыва связей. Такие молекулы имеют название хиральные, а изомеры — оптические. Изомеры, в свою очередь, это вещества органические с одинаковым химическим составом, но различной структурой.

В этом году учёные смогли описать новый тип пространственной изомерии, соответствующий молекулам органического типа. Подобная изомерия касается изменения угла между некоторыми химическими связями в определённом пространственном ограничении. Собственно, в таких условиях ученым с помощью лабораторного оборудования удалось синтезировать пространственные изомеры, и описать их методами численного моделирования. Новый тип пространственной изомерии уже получил своё название — акамптизомерия.

Суть данного эксперимента такова: рассматривая химические связи молекул, ученые запустили возможность существования ещё одного типа диастереомерии. Он возникает в результате образования оптических изомеров при синтезе молекулы трансоид-(BF)O(BF)-хиноксалинопорфирина. Таких изомеров образуется две пары, для каждой из которых невозможно описать переход между двумя пространственными конфигурациями. Разглядывая структуру данной системы, стало ясным, что некоторые элементы могут быть изогнутыми в разные стороны от центра структуры. Данное явление приводит к появлению изомерии. Чтобы состоялся переход из одного состояния в другое, на молекулу необходимо воздействовать определенными химическими реакциями, чтобы произошла инверсия угла между связями. Именно эти реакции осуществили учёные, получив возможность определить новый тип изомерии.