كيف نشأت الكيمياء الفراغية؟
- في عام 1801 لاحظ الفرنسي Hauy المتخصص في علم المعادن mineralogist وجود نوعين من بلورات الكوارتز quartz crystals تكون متشابهة ولكنها غير متطابقة nonsuperposable وعرفت بظاهرة Hemihedrism وتكون العلاقة بينهما كجسم وصورته في المرآة وسـميت كذلك ب Enantiomorphous وهي مشتقة من الكلمة اليونانية (enantios) وتعني (المقابل) وكلمة (morphe) وتعني (هيئة)
- بعد ذلك وفي عام 1809 اكتشف الفيزيائي الفرنسي Malus الضوء المستقطب استوائياً (في المستوى الواحد) Plane-polarized light وكانت هذه بداية نشأت الكيمياء الفراغية.
- فقد لاحظ الباحثين أن أحد أنواع بلورات الكوارتز تعمل على تغيير اتجاه الضوء المستقطب لليمين ورمز له بالرمز (+) والأخر يغير اتجاه الضوء المستقطب لليسار ورمز له بالرمز (-).
- ثم بعد ثلاث سنوات وسع الفرنسي Biot تلك الملاحظات للمواد العضوية لكل من السوائل مثل Turpentine ولمحاليل المواد الصلبة مثل Sucrose.
- ثم في سنة 1822 لاحظ John Herschel وجود علاقة بين ظاهرة Hemihedrism ودوران الضوء المستقطب حيث وجد أن بلورات كوارتز متطابقة الأوجه تغير مسار الضوء المستقطب في نفس الاتجاه بينما بلورات Enantiomorphous تغير مساره في الاتجاه المعاكس.
أقسام الكيمياء الفراغية
(1) الكيمياء الفراغية الساكنة Static Stereochemistry
- هي عبارة عن دراسة الكيمياء الفراغية للجزيئات من خلال أشكال توضح الهندسة المعمارية لجزيئات الأيزومرات مع طاقاتها وخواصها الفيزيائية والطيفية Physical and Spectral properties.
- تهتم بعدد الأيزومرات المجسمة Stereoisomers وتراكيبها البنائية أي أنها توضح أسلوب بناء الجزئ Molecular architecture.
(2) الكيمياء الفراغية الحركية Dynamic Stereochemistry
- هي دراسة الكيمياء الفراغية للتفاعلات الكيميائية.
- تهتم بمعرفة الكيمياء المجسمة المطلوبة والناتجة من التفاعل بما في ذلك التحول الداخلي لهيئات الأيزومرات Conformational isomers أو جزيئات Topomers وتعرف كذلك بالكيمياء الفراغية للتفاعلات Stereochemistry of reactions
- المخطط التالي أنواع الأيزومرات وأقسامها كما يلي:
- هيئات Conformational isomers: تنتج بسبب الدوران الحر حول روابط كربون - كربون الأحادية.
- أيزومرات هندسية Geometric isomers: تنشأ بسبب التوزيع حول روابط كربون - كربون الثنائية أو في الألكانات الحلقية.
- أيزومرات بصرياً Optical isomers: تؤثر على الضوء المستقطب استوائياً.