對稱性與點群
對映異構(enantiomorphism)
/ en-AN-tee-oh-mor-fizm /
對映異構,指的是一個手性晶體真的以兩種互為鏡像的版本現身,一個左手、一個右手,而它們在其他一切可測量的性質上都完全相同。這兩者稱為對映體(源自希臘文 enantios「相反」加 morphe「形」)。想像兩顆完美互為鏡像的晶體,就像同一鍋溶液長出的一雙成對手套。
這只可能發生在 11 個手性(對映異構)晶類,那些點群只含真旋轉的晶類。在這些晶類裡,晶體沒有鏡面、沒有反演中心、也沒有旋轉反演,所以它的鏡像是一個真正不同的排列,無法藉旋轉轉回原本。兩種形式的密度、硬度、熔點、X 光粉末圖譜都相同;它們的差別在於把偏振光轉向哪一邊,以及原子螺旋的旋向。在 230 個空間群中,有 11 對對映異構空間群(如 P3-1-21 與 P3-2-21,兩種石英)互為鏡像。
晶體長成時,左手與右手對映體通常隨機出現、數量大致相等,所以一罐石英晶體是兩種手性的混合。把某一手分離出來或選擇性地長出來(自發拆分)在製造單一手性藥物分子與非線性光學晶體上很重要。對映異構就是分子手性在晶體尺度上的面貌。
alpha 石英結晶於空間群 P3-1-21(左手)與 P3-2-21(右手),一對對映異構空間群,唯一的差別只在矽氧螺旋的旋向。
對映體是左手與右手晶體:互為鏡像,卻無法藉旋轉相互重合。
對映異構(整顆晶體互為鏡像)是結果;手性(點群中缺少非真對稱)是原因。一個晶體唯有其晶類屬於那 11 個手性晶類之一,才可能有對映異構。
又称
另见