Der Hauptunterschied zwischen Chiralität und Helizität besteht darin, dass sich Chiralität auf die Eigenschaft der Asymmetrie von Molekülen mit einem nicht überlagerbaren Spiegelbild bezieht, während Helizität sich auf die Eigenschaft der Asymmetrie von Molekülen mit einer verdrehten 3D-Struktur bezieht.
Chiralität und Helizität sind zwei gebräuchliche Begriffe in stereogenen Anwendungen. Helizität wird auch inhärente Chiralität genannt, weil die beiden Begriffe eng miteinander verwandt sind.
Was ist Chiralität?
Chiralität bezieht sich auf die Eigenschaft, ein überlagerbares Spiegelbild zu haben. Dieser Begriff wird meist bei organischen Verbindungen verwendet. Der Punkt, der das Vorhandensein oder Fehlen von Chiralität in einem Molekül bestimmt, ist das chirale Zentrum dieses Moleküls. Das chirale Zentrum ist ein Kohlenstoffatom einer organischen Verbindung, an das vier verschiedene Substituenten gebunden sind. Chirale Verbindungen sind die Verbindungen, die chirale Kohlenstoffatome enth alten. Chiralität ist eigentlich die Eigenschaft, Chiralitätszentren zu haben. Das chirale Zentrum ist im Wesentlichen sp3-hybridisiert, da es vier verschiedene Atomgruppen tragen muss, die vier kovalente Einfachbindungen bilden.
Abbildung 01: Zwei chirale Enantiomere einer generischen Aminosäure
Chirale Zentren verursachen die optische Isomerie von Verbindungen. Mit anderen Worten überlagern sich Verbindungen mit Chiralitätszentren nicht mit ihrem Spiegelbild. Daher sind die Verbindung mit dem chiralen Zentrum und das Molekül, das seinem Spiegelbild ähnelt, zwei verschiedene Verbindungen. Zusammen werden diese beiden Moleküle als Enantiomere bezeichnet.
Andererseits bedeutet der Begriff achiral, dass keine Chiralitätszentren vorhanden sind. Daher hat eine chirale Verbindung keine Symmetrie. Es hat jedoch ein nicht überlagerbares Spiegelbild. Da es in achiralen Verbindungen keine Chiralitätszentren gibt, hat eine achirale Verbindung überlagerbare Spiegelbilder.
Auch in einer achiralen Verbindung gibt es eine Symmetrieebene. Mit anderen Worten, eine Achirale kann sich auf einer bestimmten Ebene, die als Symmetrieebene bekannt ist, in zwei identische Hälften teilen. Es ist jedoch ein hypothetisches Flugzeug. Die beiden aus der Symmetrieebene erh altenen symmetrischen Hälften sind überlagerbare Spiegelbilder voneinander; mit anderen Worten, eine Hälfte spiegelt die andere Hälfte wider. Im Gegensatz zu einem chiralen Molekül hat ein achirales Molekül zwei oder mehr identische Substituenten, die an ein Kohlenstoffzentrum gebunden sind.
Was ist Helizität?
Helizität ist die Eigenschaft, eine verdrehte, spiralförmige Struktur zu haben. Dies wird auch als inhärente Chiralität bezeichnet. Die Helizität zeigenden Moleküle sind asymmetrisch. Aber diese Asymmetrie entsteht nicht durch chirale Zentren oder Stereozentren, sondern durch die verdrehte 3D-Struktur. Dieses Konzept wurde erstmals 1994 von dem Wissenschaftler Volker Boehmer vorgestellt.
Abbildung 02: Helicenstruktur
Manchmal können wir beobachten, dass einige chirale Moleküle eine oder mehrere Chiralitätsebenen enth alten, über die das Molekül asymmetrisch ist. In ähnlicher Weise enth alten einige Moleküle, die Helizität zeigen, Chiralitätsachsen. Diese Achsen ergeben sich aus der Achse der räumlichen Anordnung des Moleküls, an der sich die Chiralität präsentiert.
Was ist der Unterschied zwischen Chiralität und Helizität?
Chiralität und Helizität sind zwei gebräuchliche Begriffe in stereogenen Anwendungen. Der Hauptunterschied zwischen Chiralität und Helizität besteht darin, dass sich Chiralität auf die Eigenschaft der Asymmetrie von Molekülen mit einem nicht überlagerbaren Spiegelbild bezieht, während sich Helizität auf die Eigenschaft der Asymmetrie von Molekülen mit einer verdrehten 3D-Struktur bezieht. Darüber hinaus sind Chiralitätsergebnisse ein Ergebnis des Vorhandenseins eines chiralen oder Stereozentrums, das das Auftreten eines nicht überlagerbaren Spiegelbilds verursacht, während Helizität das Ergebnis des Vorhandenseins einer verdrehten 3D-Struktur ist, die das Auftreten eines nicht überlagerbaren verursacht Spiegelbild.
Die folgende Infografik fasst den Unterschied zwischen Chiralität und Helizität zusammen.
Zusammenfassung – Chiralität vs. Helizität
Chiralität und Helizität sind zwei gebräuchliche Begriffe in stereogenen Anwendungen. Der Hauptunterschied zwischen Chiralität und Helizität besteht darin, dass sich Chiralität auf die Eigenschaft der Asymmetrie von Molekülen mit einem nicht überlagerbaren Spiegelbild bezieht, während sich Helizität auf die Eigenschaft der Asymmetrie von Molekülen mit einer verdrehten 3D-Struktur bezieht.
