شیمی فضایی

شیمی فضایی (به انگلیسی: Stereochemistry) شاخه ای از دانش پایه ی شیمی است که به بررسی و مطالعه آرایش فضایی اتم ها برای تشکیل مولکول می پردازد.
شیمی آلی، تألیف دکتر عبدالرضا حاجی پور، دکتر هیربد کریمی
ویکی پدیا انگلیسی
دو موضوع اساسی در شیمی فضایی، کایرالیته و تقارن مولکولی هستند. شیمی فضایی با عنوان شیمی سه بعدی (به انگلیسی: 3D Chemistry) نیز شناخته می شود. این شاخه از دانش، بر ایزومریِ فضایی و ارتباط آن ها با طیف های ورودی در شیمی آلی، شیمی معدنی، زیست شیمی و به ویژه شیمی فراذره ای تمرکز دارد.
در سال ۱۸۴۸ لوئی پاستور، شیمی دان دانشسرای عالی پاریس، آزمایش هایی را انجام داد که چند سال بعد او را واداشت تا پیشنهادهایی در زمینه اساس شیمی فضایی ارائه دهد. پاستور در آن هنگام مرد جوانی بود که با درجه دکتری در علوم از کالج سلطنتی بزانکن (جایی که موفق به اخذ دیپلم علوم با درجه متوسط در شیمی شده بود) به دانشسرای عالی آمد. برای به دست آوردن تجربه در زمینه بلورشناسی، وی کار قبلییک شیمی دان دیگر را بر روی نمک-های تارتاریک اسید تکرار نموده و چیزی را مشاهده کرد که قبلاً به آن توجهی نشده بود.سدیم آمونیم تارتارات غیرفعال نوری به صورت مخلوطی از دو نوع بلور متفاوت وجود دارد که تصویر آینه ای هم هستند. وی با استفاده از یک عدسی و یک پنس، با دقت و کوشش فراوان مخلوط را به دو توده کوچک مجزا کرد (یکی بلورهای راست دست و دیگری چپ دست)،به همان صورتی که دستکش های دست راست و چپ را که در پیشخوان مغازه ای بر روی هم انباشته شده اند، از هم جدا می نمائیم (شکل ۳–۱). اگرچه مخلوط اصلی از نظر نوری غیرفعال بود ولی هر قسمت از بلورها که در آب حل می شدند از خود فعالیت نوری نشان می دادند!به علاوه چرخش ویژه هر دو محلول دقیقاً با هم برابر اما با علامت مخالف بود، یعنییکی از محلول ها نور پلاریزه مسطح را به راست و محلول دیگر به همان مقدار به چپ می چرخاند. این دو ترکیب در سایر خصوصیت ها کاملاً مشابه هم بودند. از آنجا که اختلاف در چرخش نوری در محلول مشاهده شد، پاستور نتیجه گرفت که این اختلاف به ساختار مولکول ها مربوط بوده و به بلور بستگی ندارد. وی پیشنهاد نمود که مولکول هایی که آن بلورها را تشکیل می دهند مانند خود بلورها تصویر آینه اییکدیگر هستند. او وجود ایزومرهایی را پیشنهاد کرد که ساختار آن ها فقط از نظر تصویر آینه ای و خواص آن ها فقط از نظر جهت چرخاندن نور پلاریزه متفاوت بود. ساختارهایی وجود دارند که تصویر آینه ای آن ها روی خودشان منطبق نیست، همان طورکه دست چپ و راست برهم منطبق نمی شوند. برخی اجسام، ترکیب ها و ساختارها وجود دارند که تصویر آینه ای یکدیگر بوده ولی قابل انطباق نیستند؛ بنابراین هر کدام خصوصیت های متفاوتی دارند و در مورد ترکیب های آلی، ممکن است به شکل های مختلف وارد واکنش شوند. چنین ترکیب هایی را اصطلاحاً دست واره نیز می نامند. بسیاری از ترکیب های طبیعی آلی مانند کربوهیدرات ها، ¬نوکلئیک اسیدها، ¬آمینه-اسیدها و… دست وار هستند.
وقتی در مولکولی چهار گروه مختلف به یک اتم کربن متصل باشند، آن کربن، کایرال (مرکز فضایی یا مرکز کایرال) نامیده می شود. به کربن موجود در این نوع مولکول ها مرکز کایرال یا کربن نامتقارن نیز می گویند. مرکز کایرال را در متون علمی به طور قراردادی با ستاره (*) نشان می دهند. رابطهٔ بین انانتیومرها همانند رابطهٔ دست چپ و راست است و در صورتی که چهار گروه مختلف به کربن چهار وجهی متصل باشند، به وجود می آید. مولکول-هایی که حداقل یک مرکز کایرال داشته باشند بر تصویر آینه ای خود قابل انطباق نیستند و به-صورت یک جفت انانتیومر وجود دارند. خصوصیت های فیزیکی همچون نقطهٔ ذوب، جوش، میزان حلالیت و چگالی یک جفت انانتیومر کاملاً شبیه هم است و به وسیلهٔ این روش ها نمی توان دو ترکیب انانتیومر را از هم جدا کرد.

شیمی فضایی (Stereochemistry)
(یا: استرئوشیمی) شاخه ای از علم شیمی، برای بررسی ساختار مولکول ها و شیوه های آرایش اتم ها و گروه هایی که بر خواص شیمیایی ماده اثر می گذارند. موضوع این علم بررسی شکل فضایی و مسیر فضایی مولکول ها و واکنش های شیمیایی است. به این منظور، شیمی فضایی به شناخت ساختار فضایی اتم ها، فاصلۀ آن ها، زوایای والانس، و تأثیر محیط بر اتم ها و الکترون ها می پردازد. در این شاخۀ علم شیمی، تفاوت خواص فیزیکی ـ شیمیایی مواد را بر مبنای تفاوت های فضاهای اتمی و مولکولی آن ها بررسی می کنند.