Enantiomeria

riferimento per il sistema di nomenclatura degli enantiomeri; questa convenzione (Fischer-

Rosanoff) è tutt’ora in uso.

PROPRIETA’ DEGLI ENANTIOMERI: a differenza degli altri isomeri e dei

diastereoisomeri (stereoisomeri che non sono l’uno l’immagine speculare dell’altro), gli

enantiomeri hanno proprietà chimico-fisiche identiche, ma si distinguono per alcune

caratteristiche esclusive, potendo interagire in maniera singolare con altre entità chirali.

La caratteristica fisica distintiva delle molecole chirali è la cosiddetta attività ottica, ovvero

la capacità di ruotare il piano della luce linearmente polarizzata (si noti che la luce

polarizzata è un fenomeno di natura chirale). In specie, i due enantiomeri differiscono per il

senso di rotazione del piano di polarizzazione della luce: il valore dell’angolo di rotazione è

lo stesso, ma di segno opposto.

Un analogo comportamento lo si osserva per quanto riguarda le proprietà chimiche: i due

enantiomeri hanno le stesse caratteristiche acido-base, reagiscono con la stessa velocità

di reazione e danno gli stessi prodotti. Tuttavia, quando essi sono coinvolti in reazioni con

altre sostanze chirali, la velocità di reazione è normalmente diversa. Ciò è evidente e

riveste grande importanza nei sistemi biologici, nel caso delle reazioni enzimatiche. La

maggior parte degli enzimi è caratterizzata da una estrema specificità per i ligandi con cui

reagiscono. Molti enzimi spesso sono attivi solo su uno dei due enantiomeri e comunque,

nel caso in cui abbiano attività su entrambi, sia la velocità con cui catalizzano le due

possibili reazioni, sia le “affinità” per i due enantiomeri, sono nettamente diverse.

Il sito attivo di un enzima ha spesso un’architettura stereospecifica enantiomorfa ed è

pertanto in grado di “riconoscere” uno solo dei due enantiomeri del substrato.

ATTIVITA’ OTTICA (polarimetria): la luce visibile è una radiazione elettromagnetica di

lunghezza d’onda compresa fra ca. 400 e 700 nm.

Come ogni radiazione elettromagnetica, la luce è un’onda trasversale in cui le direzioni dei

vettori elettrici e magnetici oscillanti sono perpendicolari alla direzione di propagazione. La

luce emessa da una comune sorgente luminosa è costituita da “treni d’onde” i cui piani di

vibrazione sono orientati a caso, perpendicolarmente alla direzione di propagazione.

L’orientazione casuale dei piani di oscillazione rende la luce “simmetrica” attorno alla

direzione di propagazione.

Se si fa incidere un fascio di luce su un materiale polarizzante (ad es. un cristallo di

calcite), la luce trasmessa è costitita solo dalle componenti dei treni d’onde paralleli alla

direzione di polarizzazione. Si ottiene così un raggio di luce polarizzata, oscillante in un

unico piano di vibrazione.

Se poniamo un secondo polarizzatore, detto analizzatore, fra il raggio di luce polarizzata e

l’osservatore, notiamo che la luce viene trasmessa con la massima intensità (I ) solo

m

quando i piani di polarizzazione del polarizzatore e dell’analizzatore sono paralleli (a 0° o a

180° l’uno rispetto all’altro). Se invece i piani di polarizzazione formano un angolo θ tra

2

loro, l’intensità della luce trasmessa (I) varia secondo la relazione: I = I cos θ.

m

“I” risulterà quindi zero quando i due polarizzatori sono a 90° (o a 270°) l’uno rispetto

all’altro.