3.12. Рацемическая модификация

Совокупность равных количеств энантиомеров называется рацемической модификацией. Рацемическая модификация оптически неактивна: в смеси энантиомеров вращение, вызываемое молекулой одного изомера, компенсируется равным и противоположным по знаку вращением, вызываемым молекулой другого энантиомер а.

Для обозначения рацемата используется символ например -молочная кислота или

Полезно сравнить рацемическую модификацию с соединением, молекулы которого совместимы с их зеркальными изображениями, т. е. с недиссимметричным соединением. Оба они оптически неактивны по одной и той же причине. Вследствие беспорядочного распределения большого числа молекул для каждой взаимодействующей со светом молекулы существует вторая молекула, являющаяся зеркальным изображением первой, расположенная так, что она компенсирует эффект первой молекулы. В рацемической модификации оказывается, что эта вторая молекула изомерна первой; для недиссимметричного соединения это не изомер, а другая идентичная молекула, лишь расположенная зеркально по отношению к первой (разд. 3.8).

(Для оптически активного соединения, не загрязненного энантцомером, такая компенсация вращения невозможна, поскольку ни одна из молекул не может служить зеркальным изображением другой независимо от того, насколько беспорядочно распределение.)

(см. скан)

Большое практическое значение имеет одно следствие идентичности большинства физических свойств энантиомеров. Их нельзя разделить обычными методами: фракционной перегонкой, потому что температуры кипения их одинаковы; фракционной кристаллизацией, поскольку растворимость их в данном растворителе одинакова (если растворитель не является оптически

активным); хроматографией, потому что они удерживаются с одинаковой силой на данном адсорбенте (если он оптически неактивен). Поэтому разделение рацемической модификации на энантиомеры, или расщепление, требует специального подхода (разд. 7.10).

Впервые расщепление было осуществлено Пастером при помощи увеличительного стекла и пинцета (разд. 3.6). Но этот метод не всегда можно использовать, потому что рацемические модификации редко образуют смеси кристаллов, которые представляют зеркальные изображения. Действительно, даже иатрийаммонийтартрат не образует таких кристаллов, если кристаллизуется при температуре выше 28 °С. В какой-то мере открытию, сделанному Пастером, способствовал прохладный парижский климат и, конечно, доступность виииой кислоты, которую он получал от виноделов Франции.

Обычно используют другой метод расщепления, также открытый Пастером и заключающийся в использовании оптически активного реагента; этот метод описан в разд. 7.10.

Пастер, известный своими работами в области бактериологии и медицины, был также талантливым химиком, и его открытия только в химии создали бы ему славу выдающегося ученого.