stereochemia

stereochemia

[gr.],

dział chemii, nauka o budowie przestrzennej cząsteczek związków chemicznych i przestrzennym przebiegu reakcji chem.;

tradycyjnie dzieli się na stereochemię statyczną i dynamiczną. Stereochemia statyczna zajmuje się ustalaniem struktury cząsteczek, tj. położenia w przestrzeni atomów wchodzących w ich skład, oraz wpływem budowy przestrzennej na właściwości fiz. cząsteczek; stereochemia dynamiczna obejmuje badania wzajemnych zależności między strukturą cząsteczek i ich właściwościami chem. (także fizjol.), tzn. przebiegiem (kierunkiem, szybkością) reakcji chem. (biochem.), w których biorą one udział; stereochemia dynamiczna jest ściśle związana z kinetyką chemiczną.

W badaniach stereochem. stosuje się: analizę rentgenostrukturalną; elektronografię; neutronografię (np. kompleksów białkowych); spektroskopię; spektroskopię rezonansu magnetycznego jądrowego (NMR) jąder ¹H, ¹³C, ¹⁴N, ¹⁵N, ³¹P, ¹⁹F i in.; spektroskopię rezonansu paramagnetycznego elektronowego (EPR); chiraloopt. metody (pomiary dyspersji skręcalności opt., dichroizmu kołowego) badania konfiguracji i/lub konformacji cząsteczek chiralnych; obliczenia kwantowomechaniczne.

Rozwój stereochemi datuje się od 2. poł. XIX w. W początkowym okresie do jej rozwoju przyczynili się L. Pasteur, J. Wislicenus, A.F. Kekulé, A.M. Butlerow, J.H. van’t Hoff, A.J. Le Bel, P. Walden, A. Baeyer i in. W 1874 van’t Hoff i Le Bel ogłosili teorię, wg której czterowiązalny atom węgla tworzy związki o budowie tetraedrycznej; ta teoria stała się podstawą stereochemi związków organicznych. Najważniejsze badania współczesnej stereochemi dotyczą budowy przestrzennej związków org. zawierających heteroatomy (np. siarkę, fosfor, bor, krzem), związków wielkocząsteczkowych (polimerów syntet., białek), syntezy asymetrycznej oraz analizy konformacyjnej. Wyniki badań stereochem. pozwalają na poznanie mechanizmu wielu reakcji chem., w tym również zachodzących w żywych organizmach; osiągnięcia współczesnej stereochemi są szeroko wykorzystywane przez inne nauki, m.in. biologię molekularną, farmakologię, medycynę oraz przez technologię chem. do syntezy produktów o określonej strukturze (zwłaszcza leków, insektycydów, substancji zapachowych, tworzyw sztucznych).