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立体化学
立体化学は、分子内の原子の三次元配置がその性質と反応性をどのように決定するかを研究する化学の分野である。
概要
同じ結合様式を持ちながら空間配置が異なる分子を立体異性体という。これには互いに重ね合わせることのできない鏡像であるエナンチオマーと、すべてではなく一部の立体中心で配置が異なるジアステレオマーが含まれる。キラリティー(不斉)—ルイ・パスツールが酒石酸塩結晶の研究で初めて発見した—は中心的な概念であり、キラル分子はその鏡像と重ね合わせることができず、各エナンチオマーは平面偏光を逆方向に回転させる。現代の立体化学は二重結合の幾何異性、軸性キラリティー、動的立体化学も扱う。不斉合成とキラル触媒により、化学者は特定の立体異性体を選択的に合成できる。
なぜ重要か
立体化学は医薬品開発において不可欠であり、薬のエナンチオマーが全く異なる生物学的効果—一方は有益、他方は有害または不活性—を持ちうるためである。二十世紀のサリドマイド事件はこれを劇的に示した。立体化学的な理解は現在、創薬設計、農業化学、キラル材料の開発を導いている。ドロシー・ホジキンのX線結晶学研究はペニシリンやビタミンB12などの重要な生体分子の三次元構造を明らかにした。