Paylaşım Yap
Tüm Reklamları Kapat
Tüm Reklamları Kapat

Kiralite Nedir? 2021 Nobel Kimya Ödülü Neden Stereokimya Alanında Verilmiştir?

Kiralite Nedir? 2021 Nobel Kimya Ödülü Neden Stereokimya Alanında Verilmiştir? Physics World
Kiralite
6 dakika
4,301
Tüm Reklamları Kapat

Kiralite (İng: "chirality"), Yunancada "el" anlamına gelen chiro kelimesinden gelmektedir. Eğer iki elinizi yan yana getirecek olursanız, bunların birbirinin ayna görüntüsü olduğunu görebilirsiniz. Yani baş parmaklarınız değecek şekilde iki elinizi yan yana getirmenizle, sadece sağ elinizi baş parmağınız aynaya değecek şekilde ayna önüne koymak aynı görüntüyü yaratmaktadır. İşte bu tür görüntülere, "ayna görüntüsü" deriz. Tıpkı ellerimizde bu özelliğin olması gibi, organik bileşikler de doğada birbirinin yansıması olarak var olabilir.

Bu görselde kişinin sağ elinin ayna görüntüsü ile sol eli birebir aynı yapıdadır. Öyle ki, kol kısmında uyuşmazlık olmasaydı, aradakinin bir pencere mi yoksa ayna mı olduğunu ayırt edemezdik.
Bu görselde kişinin sağ elinin ayna görüntüsü ile sol eli birebir aynı yapıdadır. Öyle ki, kol kısmında uyuşmazlık olmasaydı, aradakinin bir pencere mi yoksa ayna mı olduğunu ayırt edemezdik.
Advanced Arm Dynamics

Birbirlerinin yansıması olan bu moleküller, vücutta oldukça farklı etkilere sahip olabilir. Örneğin limonen molekülünün bir versiyonu limon gibi kokarken, yansıma molekülü portakal gibi kokar. Kiralite, Talidomid skandalında oynadığı rol nedeniyle kötü bir nam salmış olsa da, bu temel kimya olgusu günümüzde ilaç, gıda ve kozmetik sektörlerinde ve bilimin birçok dalında yaygın olarak kullanılmaktadır.[1]

Tüm Reklamları Kapat

Limonen molekülü ve yansıması
Limonen molekülü ve yansıması
Politecnico Milano

Stereoizomer ve Enantiyomer Nedir?

Aynı kimyasal bileşime sahip (kapalı formülleri aynı) fakat farklı uzaysal dizilimine sahip moleküllere izomer denmektedir. Ancak moleküller, birden farklı şekilde birbirinin izomeri olabilirler: Örneğin aynı moleküler formüle sahip olup da bağ yapıları veya sıraları farklı olan moleküllere yapısal izomer denmektedir. Buna bir örnek olarak C2H6O molekülü verilebilir. Bu molekül iki farklı şekilde dizilerek etanol veya dimetil eter moleküllerinden biri olabilir:

Yapısal İzomer Örneği
Yapısal İzomer Örneği
Organic Chemistry Tutor

Buna karşılık, 3 boyutlu dizilim açısından birbirinin izomeri olan moleküllere stereoizomer (uzamsal/uzaysal izomer) denmektedir. Stereoizomerler, genelde 2 büyük başlık altında incelenirler:

Tüm Reklamları Kapat

  • Enantiyomerler (optik izomerler), birbirinin ayna görüntüsü olan, dolayısıyla tıpkı ellerimiz gibi çakıştırılamayan moleküllerdir. Bu özellik, kiralite olarak da tanımlandığı için "enantiyomer" ile "kiral" sözcükleri birbiri yerine kullanılabilir. Bir molekülün kiral karşılığına enantiyomorf da denir.[1] Kiral molekül ve onun enantiyomorfu aynı kimyasal özelliklere sahiptir. Yani erime ve kaynama noktası, yoğunluk, polarite gibi özellikleri birbirinin aynısıdır.
  • Diastereomerler, birbirinin ayna görüntüsü olmamasına rağmen uzaysal olarak izomer olan moleküllerdir. Bunları da mezobileşikler, cis-trans izomerler, E-Z izomerler ve enentiomerik olmayan optik izomerler olarak 4 ara başlıkta incelemek mümkündür. Fakat bu yazımızdaki konumuz optik izomerler (kiralite) olduğu için, burada bu kategorilerin detayına girmeyeceğiz.

Optik Aktivite Nedir?

Peki kiral moleküller birbirine bu kadar benzerken onları nasıl ayırt edeceğiz? Bu noktada, optik aktivite denen bir terim karşımıza çıkmaktadır.

Fiziğin alt dallarından biri olan optik, ışığın diğer maddelerle etkileşimini inceler. Konumuz gereği şimdi ışığın, kiral bir molekülün iki enantiyomeri ile olan etkileşimini inceleyeceğiz.

Düzlemsel polarize bir ışık (yani titreşimlerin tek bir düzlemde meydana geldiği ışık türü), kiral bir molekülün enantiyomorflarından birinden geçirildiğinde, molekül, ışığı belirli bir yönde döndürür. Aynı düzlemsel polarize ışık, diğer enantiyomerden geçirildiğinde ise bu enantiyomer ışığı aynı miktarda, fakat zıt yönde döndürür. Örneğin biri saat yönünde döndürüyorsa diğer enantiyomer saat yönünün tersinde döndürür. Işığı farklı yönlerde döndüren bu moleküllere optik izomerler denir. Dönüş yönlerindeki bu farklılık sayesinde enantiyomerleri birbirinden ayırabiliriz.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Çoklu Kiral Merkezli Bileşikler

Organik bir bileşikte birden fazla kiralite merkezinin bulunması çok yaygın bir durumdur. Her kiralite merkezinin R ve S olmak üzere iki olası konfigürasyonu vardır. R, Latince bir sözcük olan ve sağ anlamına gelen "Rectus" kelimesinden gelmektedir. S de aynı şekilde Latincede sol anlamına gelen "Sinister" kelimesinden gelmektedir. Kural gereği n tane kiralite merkezi olan bir bileşikte stereoizomer sayısı en fazla 2n olacaktır. Bu stereoizomerler RR, RS, SS, SR olarak ifade edilir. Şimdi daha iyi oturması için bir organik molekülü şekil olarak inceleyelim.

2-bromo-3-klorobütan molekülü
2-bromo-3-klorobütan molekülü

2-bromo-3-klorobütan molekülü iki kiralite merkezi ve 4 stereoizomerden oluşur. Stereoizomerleri şekil olarak inceleyelim :

2-bromo-3-klorobütan molekülünün 4 stereoizomeri
2-bromo-3-klorobütan molekülünün 4 stereoizomeri

A ve B, görüldüğü üzere, bir çift ayna görüntüsüdür. Bu nedenle birbirinin enantiyomorfudur. C ve D izomerleri de aynı şekilde birbirinin ayna görüntüsü olduğundan izomerdir. C ve D izomerlerine geldiğimizde ise işler biraz değişmektedir; çünkü C ve D bize bir ayna görüntüsü vermemektedir. Aynı bağa sahiptirler, fakat uzaydaki dizilimleri farklıdır. Bu da demek oluyor ki enantiyomorf değildirler; fakat stereoizomerdirler. İşte yukarıda da izah ettiğimiz gibi, bu tür stereoizomerlere diastereomer denmektedir. Yani diastereomerler, enantiyomer olmayan stereoizomerlerdir. Yukarıda bahsettiğimiz gibi enantiyomerler birbirine çok benzerdirler ve optik aktiviteleri dışında aynı fiziksel özelliklere sahiptirler. Bununla birlikte diastereomerlerin kaynama noktası, renk, yoğunluk, polarite, çözünürlük gibi özellikleri birbirlerinden farklıdır.

Kiralite ve 2021 Nobel Kimya Ödülü

2021 Nobel Kimya Ödülü de kiralitenin kimyadaki önemini vurgulamaktadır. Alman kimyager Benjamin List ve İskoç kimyager David MacMillan, asimetrik molekülleri üretmenin çok kolay bir yolunu geliştirmiştir. Ancak bu çalışmaların temel prensibini anlayabilmek için, öncelikle kiraliteye ek olarak biyolojiden de aşina olduğumuz birkaç basit terime ihtiyacımız olacak. Öncelikle katalizör terimini hatırlayalım.

Katalizörlerin Tarihi ve Çeşitleri

Katalizör, girdiği tepkimenin eşik enerjisini düşürerek reaksiyonu hızlandıran ve reaksiyondan etkilenmeden yani molekül yapısını değiştirmeden çıkan moleküllerdir.

Tüm Reklamları Kapat

Katalizör terimi hayatımıza pek de yeni girmiş sayılmaz. Özellikle kimya alanında insanlar, çıkarları veya merakları sayesinde tam olarak bilime hizmet etmek amacıyla yola çıkmasalar da geçmişten beri önemli gelişmelere imza atmışlardır. Simyacıların "kolay yoldan zengin olma" hayaliyle yola çıkıp kimyaya neler kattığını hemen hemen herkes bilir.

19. yüzyılda ise kimyagerler, farklı kimyasalların birbirleriyle nasıl reaksiyona girdiğini keşfetmeye başladıklarında, bazı garip keşifler yaptılar. Örneğin gümüşün üzerine hidrojen peroksit eklediler ve hidrojen peroksit (H2O2) anında Oksijen ve suya dönüştü; ancak gümüş, bu reaksiyondan hiç etkilenmeden çıktı. İşte bu, katalizör dediğimiz özel moleküllerin keşfine kapı aralayacaktı.

Bilim, gelişmeye devam ediyordu ve bilim insanları molekülleri parçalayan veya birleştiren birçok katalizör keşfetti. Bunlar sayesinde ilaç, plastik, parfüm ve gıda aromaları gibi günlük hayatta kullandığımız binlerce molekülü oluşturabildiler. Ayrıca çok sayıda doğal katalizör ("enzim") de keşfedildi.

Yeni Bir Kataliz Yönteminin Geliştirilmesi

DNA'mız gibi, vücudumuzun her yerini oluşturan proteinler de kiral yapıdadır; çünkü proteinleri oluşturan amino asitler kiraldir. Lise bilgilerimize geri dönecek olursak, hatırlamamız gereken ikinci biyolojik terim, antikorlardır: Vücudumuza giren antijen maddelere karşı savunma mekanizması geliştirmeye yarayan antikorlar, glikoprotein yapılıdır ve bu yüzden proteinlerin gösterdiği bazı özellikleri gösterirler. Bu özelliklerden biri de tahmin edebileceğiniz üzere kiral olmalarıdır.

Tüm Reklamları Kapat

List, katalitik antikorlarla yaptığı çalışmalar sonucunda, amino asitlerin asimetrik katalizi gerçekleştirebileceğini gösterdi. Proteinleri oluşturan 20 amino asitten biri olan Pirolin'i kullanarak yaptığı bu çalışmada, metal ve enzim katalizörlerle kıyasladığımızda çok daha basit, maliyeti düşük ve en önemlisi çevre dostu bir katalizörü kullanabileceğimizi kanıtlamış oldu. MacMillan ise, organik molekülleri asimetrik katalizde kullandı ve bu organik katalizörlere organokataliz adını verdi.

Özetle List ve MacMillan birbirinden bağımsız olarak, metal ve enzim temelli katalizörlere yeni bir soluk getirdi. Asimetrik organokataliz dedikleri üçüncü bir katalizör formunu hayatımıza kattılar ve Nobel Ödülü'nün 2021 yılındaki sahipleri oldular.

Bu Makaleyi Alıntıla
Okundu Olarak İşaretle
25
Paylaş
Sonra Oku
Notlarım
Yazdır / PDF Olarak Kaydet
Bize Ulaş
Yukarı Zıpla

İçeriklerimizin bilimsel gerçekleri doğru bir şekilde yansıtması için en üst düzey çabayı gösteriyoruz. Gözünüze doğru gelmeyen bir şey varsa, mümkünse güvenilir kaynaklarınızla birlikte bize ulaşın!

Bu içeriğimizle ilgili bir sorunuz mu var? Buraya tıklayarak sorabilirsiniz.

Soru & Cevap Platformuna Git
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Tebrikler! 11
  • Bilim Budur! 8
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 6
  • Muhteşem! 3
  • Umut Verici! 3
  • Merak Uyandırıcı! 3
  • Güldürdü 1
  • İnanılmaz 1
  • Üzücü! 1
  • Grrr... *@$# 1
  • İğrenç! 1
  • Korkutucu! 1
Kaynaklar ve İleri Okuma
Tüm Reklamları Kapat

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 09/12/2023 14:19:02 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/11191

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Tüm Reklamları Kapat
Keşfet
Akış
İçerikler
Gündem
Tüy
Sosyal Mesafelendirme
İfade
Canlı Cansız
Tarih
Antik
Dalga
Atom
İspat
Stres
Uçuş
Ufo
Evrenin Genişlemesi
Damar
Patojen
Bilim Felsefesi
Felsefe
Oyun Teorisi
Bilim
Gezegen
İnsanın Evrimi
Mistik
Mantar
Uzay Aracı
Eczacılık
Aklımdan Geçen
Komünite Seç
Aklımdan Geçen
Fark Ettim ki...
Bugün Öğrendim ki...
İşe Yarar İpucu
Bilim Haberleri
Hikaye Fikri
Video Konu Önerisi
Başlık
Gündem
Bugün Türkiye'de bilime ve bilim okuryazarlığına neler katacaksın?
Bağlantı
Kurallar
Komünite Kuralları
Bu komünite, aklınızdan geçen düşünceleri Evrim Ağacı ailesiyle paylaşabilmeniz içindir. Yapacağınız paylaşımlar Evrim Ağacı'nın kurallarına tabidir. Ayrıca bu komünitenin ek kurallarına da uymanız gerekmektedir.
1
Bilim kimliğinizi önceleyin.
Evrim Ağacı bir bilim platformudur. Dolayısıyla aklınızdan geçen her şeyden ziyade, bilim veya yaşamla ilgili olabilecek düşüncelerinizle ilgileniyoruz.
2
Propaganda ve baskı amaçlı kullanmayın.
Herkesin aklından her şey geçebilir; fakat bu platformun amacı, insanların belli ideolojiler için propaganda yapmaları veya başkaları üzerinde baskı kurma amacıyla geliştirilmemiştir. Paylaştığınız fikirlerin değer kattığından emin olun.
3
Gerilim yaratmayın.
Gerilim, tersleme, tahrik, taciz, alay, dedikodu, trollük, vurdumduymazlık, duyarsızlık, ırkçılık, bağnazlık, nefret söylemi, azınlıklara saldırı, fanatizm, holiganlık, sloganlar yasaktır.
4
Değer katın; hassas konulardan ve öznel yoruma açık alanlardan uzak durun.
Bu komünitenin amacı okurlara hayatla ilgili keyifli farkındalıklar yaşatabilmektir. Din, politika, spor, aktüel konular gibi anlık tepkilere neden olabilecek konulardaki tespitlerden kaçının. Ayrıca aklınızdan geçenlerin Türkiye’deki bilim komünitesine değer katması beklenmektedir.
5
Cevap hakkı doğurmayın.
Bu platformda cevap veya yorum sistemi bulunmamaktadır. Dolayısıyla aklınızdan geçenlerin, tespit edilebilir kişilere cevap hakkı doğurmadığından emin olun.
Ekle
Soru Sor
Sosyal
Yeniler
Daha Fazla İçerik Göster
Evrim Ağacı'na Destek Ol
Evrim Ağacı'nın %100 okur destekli bir bilim platformu olduğunu biliyor muydunuz? Evrim Ağacı'nın maddi destekçileri arasına katılarak Türkiye'de bilimin yayılmasına güç katmak için hemen buraya tıklayın.
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
EA Akademi
Evrim Ağacı Akademi (ya da kısaca EA Akademi), 2010 yılından beri ürettiğimiz makalelerden oluşan ve kendi kendinizi bilimin çeşitli dallarında eğitebileceğiniz bir çevirim içi eğitim girişimi! Evrim Ağacı Akademi'yi buraya tıklayarak görebilirsiniz. Daha fazla bilgi için buraya tıklayın.
Etkinlik & İlan
Bilim ile ilgili bir etkinlik mi düzenliyorsunuz? Yoksa bilim insanlarını veya bilimseverleri ilgilendiren bir iş, staj, çalıştay, makale çağrısı vb. bir duyurunuz mu var? Etkinlik & İlan Platformumuzda paylaşın, milyonlarca bilimsevere ulaşsın.
Youtube
Türkiye Kıyıları Nasıl SONSUZ Uzunlukta Olabilir? | Sahil Paradoksu!
Türkiye Kıyıları Nasıl SONSUZ Uzunlukta Olabilir? | Sahil Paradoksu!
Bu Motor, Nasıl Havada Asılı Durabiliyor?
Bu Motor, Nasıl Havada Asılı Durabiliyor?
İnternet Nasıl Çalışıyor? İzlemek İstediğimiz Videoları Bize Nasıl Gösteriyor?
İnternet Nasıl Çalışıyor? İzlemek İstediğimiz Videoları Bize Nasıl Gösteriyor?
Matematikten Neden Bu Kadar Korkuyorsunuz?
Matematikten Neden Bu Kadar Korkuyorsunuz?
Satranç Oynayarak Günde 6000 Kalori Yakmak Mümkün mü?
Satranç Oynayarak Günde 6000 Kalori Yakmak Mümkün mü?
Podcast
Evrim Ağacı'nın birçok içeriğinin profesyonel ses sanatçıları tarafından seslendirildiğini biliyor muydunuz? Bunların hepsini Podcast Platformumuzda dinleyebilirsiniz. Ayrıca Spotify, iTunes, Google Podcast ve YouTube bağlantılarını da bir arada bulabilirsiniz.
Yazı Geçmişi
Okuma Geçmişi
Notlarım
İlerleme Durumunu Güncelle
Okudum
Sonra Oku
Not Ekle
Kaldığım Yeri İşaretle
Göz Attım

Evrim Ağacı tarafından otomatik olarak takip edilen işlemleri istediğin zaman durdurabilirsin.
[Site ayalarına git...]

Filtrele
Listele
Bu yazıdaki hareketlerin
Devamını Göster
Filtrele
Listele
Tüm Okuma Geçmişin
Devamını Göster
0/10000
Bu Makaleyi Alıntıla
Evrim Ağacı Formatı
APA7
MLA9
Chicago
S. Uçar, et al. Kiralite Nedir? 2021 Nobel Kimya Ödülü Neden Stereokimya Alanında Verilmiştir?. (8 Aralık 2021). Alındığı Tarih: 9 Aralık 2023. Alındığı Yer: https://evrimagaci.org/s/11191
Uçar, S., Bakırcı, Ç. M. (2021, December 08). Kiralite Nedir? 2021 Nobel Kimya Ödülü Neden Stereokimya Alanında Verilmiştir?. Evrim Ağacı. Retrieved December 09, 2023. from https://evrimagaci.org/s/11191
S. Uçar, et al. “Kiralite Nedir? 2021 Nobel Kimya Ödülü Neden Stereokimya Alanında Verilmiştir?.” Edited by Çağrı Mert Bakırcı. Evrim Ağacı, 08 Dec. 2021, https://evrimagaci.org/s/11191.
Uçar, Sıla. Bakırcı, Çağrı Mert. “Kiralite Nedir? 2021 Nobel Kimya Ödülü Neden Stereokimya Alanında Verilmiştir?.” Edited by Çağrı Mert Bakırcı. Evrim Ağacı, December 08, 2021. https://evrimagaci.org/s/11191.
ve seni takip ediyor
Evrim Ağacı Uygulamasını
İndir
Chromium Tabanlı Mobil Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
İlk birkaç girişinizde zaten tarayıcınız size uygulamamızı indirmeyi önerecek. Önerideki tuşa tıklayarak uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu öneriyi, yukarıdaki videoda görebilirsiniz. Eğer bu öneri artık gözükmüyorsa, Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Chromium Tabanlı Masaüstü Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
Yeni uygulamamızı kurmak için tarayıcı çubuğundaki kurulum tuşuna tıklayın. "Yükle" (Install) tuşuna basarak kurulumu tamamlayın. Dilerseniz, Evrim Ağacı İleri Web Uygulaması'nı görev çubuğunuza sabitleyin. Uygulama logosuna sağ tıklayıp, "Görev Çubuğuna Sabitle" seçeneğine tıklayabilirsiniz. Eğer bu seçenek gözükmüyorsa, tarayıcının Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Safari Mobil Uygulama
Sırasıyla Paylaş -> Ana Ekrana Ekle -> Ekle tuşlarına basarak yeni mobil uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu basamakları görmek için yukarıdaki videoyu izleyebilirsiniz.

Daha fazla bilgi almak için tıklayın

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close