外消旋混合物
编辑在化学中,外消旋混合物或外消旋物,是指一个手性分子或盐的左手和右手的对映体数量相等。外消旋混合物在自然界中很少见,但许多化合物以外消旋体的形式在工业上生产。
外消旋混合物的命名法
编辑外消旋混合物用前缀(±)-或dl-表示(对于糖类可使用前缀dl-),表示右旋和左旋异构体的平等(1:1)混合物。还可以使用前缀rac-或符号RS和SR(均为斜体字)。如果比例不是1:1(或不知道),则使用前缀(+)/(-)、d/l-或d/l-(带斜线)来代替。IUPAC不鼓励使用d和l。
外消旋混合物的特性
编辑外消旋体在光学上是不活跃的(无手性),这意味着这种材料在平面偏振光下不会旋转。尽管两个对映体以相反的方向旋转平面极化光,但由于它们以等量的负(-)逆时针(左旋)和正(+)顺时针(右旋)对映体存在,所以旋转相互抵消。除了平面偏振光的旋转方向外,两种纯对映体具有相同的物理特性,与此相反,外消旋体有时具有与纯对映体中任何一种不同的特性。不同的熔点是最常见的,但不同的溶解度和沸点也是可能的。药品可能以外消旋体或纯对映体的形式提供,它们可能有不同的效力。由于生物系统有许多手性不对称性,纯对映体经常有非常不同的生物效应;例子包括葡萄糖和甲基苯丙胺。
外消旋混合物的结晶
编辑凝聚物(有时是外消旋凝聚物)如果物质的分子对同一对映体的亲和力比对映体大得多,就会产生对映体纯的晶体的机械混合物。对映体纯正的R和S晶体的混合物形成共晶混合物。因此,该混合物的熔点总是低于纯对映体的熔点。在聚合体中加入少量的一种对映体可以提高熔点。大约有10%的外消旋手性化合物以聚合体的形式结晶。外消旋化合物(有时是真正的外消旋)如果分子对相反的对映体的亲和力大于对同一对映体的亲和力,则该物质形成单一的结晶相,其中两个对映体以1:1的比例有序地存在于基本单元中。
在外消旋化合物中加入少量的一种对映体会使熔点降低。但纯对映体的熔点可能比化合物高或低。外消旋化合物的一个特例是隐性化合物,其中晶体本身具有手性(是对映体),尽管以1:1的比例包含两种对映体。假消旋体(有时是外消旋固溶体)当相同和相反的对映体之间的亲和力没有大的差别时,那么与外消旋化合物和凝集体相反,两种对映体将以无序的方式共存于晶格中。加入少量的一个对映体会轻微改变熔点,或者根本不改变熔点。准同位素准同位素是两个相似但不同的化合物的共晶体,其中一个是左手的,另一个是右手的。虽然化学性质不同,但它们在立体上是相似的(同位素),并且仍然能够形成外消旋的结晶相。
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