التغييرات الكيميائية في الهيئة الفراغية
- كي تتحول ذرة كربون غير متماثلة في متضاد ضوئي (متخايل ضوئي) إلى المتضاد الآخر فإنه من الضرورة كسر روابط وتكوين روابط.
- ويمكن أن يتم ذلك بكسر رابطة واحدة في حين أن الثلاث الأخرى تصبح مستوية (تصبح كربون Sp2)
- أما المجموعة التي غادرت (التي تم كسر رابطتها) فإنها قد تستبدل من الجانب المعاكس لينشأ المتضاد الضوئي الآخر، ويطلق على مثل هذه الحالة، الانعكاس (الانقلاب) Inversion.
- أما إذا استعيدت المجموعة المغادرة من نفس الجانب التي غادرت منه فيطلق على الحالة الفراغية هذه الانطباق Retention.
- ويمكن توضيح ذلك بالتفاعل الكيميائي التالي لمركب ٢ - پروموبیوتان.
- وحيث أن أيون الكربونيوم الوسطي المتناظر يمكن أن يقوم بالربط من كلا الجانبين بالتساوي فإن ناتج الجزيئات التي تكون فيها ذرة الكربون التي يتم عليها التفاعل غير متماثلة هو خليط راسيمي racemic mixture
- ويطلق على تحول متضاد ضوئي ما إلى خليطه الراسيمي بالرسمزة racemization.
- وإذا ما وجدت أكثر من ذرة كربون غير متماثلة ولكن إحداهما هي التي تدخل في التفاعل فإنه يطلق على العملية بالإيبي مرزة "epimerization" حيث يتحول جزىء فعال ضوئياً إلى الإيبيمر epimer له، الأخير فعال ضوئياً.
- وحيث أن بقية الجزىء لازال محتوياً على ذرة كربون (أو أكثر) غير متماثلة لم يحدث لها تغيير خلال التفاعل فإن هذا ربما يؤثر على الايبى مرزة epimerization" ليجعل أحد الجانبين أكثر سيادة عند تكوين الرابطة (إما إنعكاس أو انطباق).
الإضافة الالكتروفيلية للرابطة المضاعفة
- نظراً لأن الإضافة الالكتروفيلية للرابطة المضاعفة ذات المجاميع البديلة يؤدي إلى ظهور ذرات كربون غير متماثلة فإننا سندرس تلك التغيرات من وجهة الهيئة الفراغية للمركبات الناتجة.
- فعند إضافة البرومين مثلا إلى سيس - ٢ بيوتين فإنه يعطي 2 ، 3 - ثنائي بروموبيوتان على شكل خليط راسيمي من متضادين ضوئيين حيث أن إضافة ذرتي البروم تتم في وضع متعاكس anti addition.
- ولأن التفاعل يتم معظمه في وضع متعاكس (anti) فإنه من وجهة الكيمياء الفراغية Stereochemistry يعتبر انتقائي فراغي stereoselective أما لو كان التفاعل تم ١٠٠٪ في جهة واحدة فإنه يعتبر خصوصی فراغي stereospecific
- أما إضافة هاليدات الهيدروجين إلى سيس - ٢ - بيوتين فإنه يعطي ٢ - هالوبيوتان وكما يتضح من الناتج فإنه ينشأ من هذا التفاعل ذرة كربون غير متماثلة واحدة فقط على عكس التفاعل الأول الذي يؤدي إلى نشوء ذرتى كربون متماثلتين.
- وتجدر الإشارة إلى أن هذا التفاعل الأخير تتم فيه الإضافة بشكل غير انتقائي فراغي stereoselective أو خصوصي فراغي stereospecific حيث أن ميكانيكة التفاعل تشمل تكوين أيون الكربونيوم أولاً، الذي لديه حرية الدوران على عكس أيون البرومونيوم المثبت بواسطة أيون البروم، لذلك فإن أيون الهاليد في التفاعل الأخير قد يهاجم من جهة معاكسة anti addition لإضافة البروتون أو من نفس جهة syn addition إضافة البروتون.
