平面手性

平面手性，也被称为二维手性，是二维手性的特例。最基本的是，平面手性是一个数学术语，在化学、物理学和相关的物理科学中得到应用，例如，在天文学、光学和超材料领域。最近在后两个领域出现的主要是微波和太赫兹的应用，以及红外和可见光的微纳米结构的平面界面。

这个术语用于化学背景，例如，一个手性分子缺乏一个不对称的碳原子，但拥有两个非平面的环，每个环都是不对称的，不能轻易围绕连接它们的化学键旋转。2,2'-二甲基联苯可能是这种情况的最简单的例子。平面手性还表现在(E)-环辛烯、一些二取代或多取代的茂金属和某些单取代的对环芳烃等分子中。自然界很少提供平面手性分子，腔肠素是一个例外。

要分配一个平面手性分子的构型，首先要选择先导原子，它是不在平面内但直接与平面内的原子相连的原子中最优先的原子。接下来，分配三个相邻的平面内原子的优先权，从与先导原子相连的原子开始，作为优先权1，如果有选择的话，则按最高优先权的顺序优先分配。然后将先导原子设置为在三个相关原子的前面。如果这三个原子按照优先级顺序驻留在顺时针方向时，分子被分配为R；逆时针方向时，被分配为S。

平面手性会影响平面手性微结构阵列所衍射的光的偏振，在从相反手性的平面结构中衍射的光中检测到相反符号的大偏振变化。

对平面手性超材料的研究发现，平面手性也与非衍射结构的光学效应有关：圆形偏振波的方向不对称传输（反射和吸收）。平面手性超材料，也是各向异性和有损的，对于入射在其正面和背面的同一圆偏振波，表现出不同的总传输（反射和吸收）水平。不对称传输现象来自不同的，如就像平面手性图案的扭曲在相反的观察方向上出现逆转一样，平面手性超材料对于入射在其正面和背面的左手和右手的圆偏振波具有互换的特性。特别是左手和右手的圆偏振波经历了相反方向的传输（反射和吸收）不对称性。

手性成分可以形成手性排列。在这种情况下，手性不是组件的内在属性，而是由它们的相对位置和方向所强加的外在属性。这一概念通常适用于实验安排，例如，被一束光照亮的非手性（元）材料，其照明方向使整个实验与它的镜像不同。外在的平面手性是由任何周期性结构的界面在合适的照明方向上被照亮而产生的。从正常入射到一个周期性结构的界面上开始，外在的平面手性来自于围绕任何不与界面的镜像对称线重合的轴线倾斜的界面。在有损失的情况下，外在的平面手性可以导致圆形转换二色性，如上所述。

传统的镜子在反射时将圆偏振波的手性逆转。相比之下，手性镜反射一个手性的圆偏振波而不改变手性，同时吸收相反手性的圆偏振波。一个完美的手性镜以理想的效率表现出圆形转换二色性。手性镜可以通过在传统镜子前面放置一个平面手性超材料来实现。这个概念已经在全息术中得到利用，实现了左手和右手圆极化电磁波的独立全息图。已经报道了可以在左和右之间切换的有源手性镜，或者手性镜和传统镜之间的切换。