Chiralität

Enantiomorphie

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Chi|ra|li|tät [griech. cheír = Hand]: die Eigenschaft eines Moleküls (↑ Enantiomer) oder einer Atomgruppierung bestimmter Konfiguration, mit dem entspr. Spiegelbild nicht deckungsgleich zu sein, d. h., weder eine Symmetrieebene noch ein Inversionszentrum oder eine Drehspiegelachse zu besitzen. Die auf Asymmetrie oder Dissymmetrie der Moleküle beruhende C. äußert sich in optischer Aktivität der ↑ chiralen Verbindungen. Die absolute Konfiguration (Chiralitätssinn) am ↑ asymmetrischen Atom (Chiralitätszentrum, stereogenes Element), einer Verb. lässt sich mit dem ↑ Cahn-Ingold-Prelog-System (Chiralitätsregel) symbolisch beschreiben.

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Chiralität

 

[ç-; zu griechisch cheír »Hand«], englisch Chirality [kaɪ'relɪtɪ], die Eigentümlichkeit bestimmter Figuren und Körper (v. a. Moleküle), sich nicht mit ihren (als räumliches Gebilde gedachten) Spiegelbildern durch Verschieben und Drehen zur Deckung bringen zu lassen. Chemische Verbindungen, deren Moleküle Chiralität zeigen, werden als chirale Verbindungen (Asymmetrie, Stereochemie), ihre Moleküle als asymmetrische chirale Moleküle bezeichnet; sie haben die Eigenschaft der optischen Aktivität. Es hat sich herausgestellt, dass die Moleküle aller organischen Naturstoffe (besonders der Aminosäuren) die gleiche Chiralität aufweisen, ihre spiegelbildlichen Formen dagegen in der Natur meist nicht gebildet werden (nur bei der chemischen Synthese solcher Stoffe treten beide Formen in gleichen Anteilen auf). Die Chiralität umfasst zahlreiche Sonderfälle, z. B. molekulare Helixstrukturen.

 

In der Elementarteilchenphysik ist die Chiralität oder Händigkeit eine mit der inneren oder Eigenparität verknüpfte Eigenschaft von Elementarteilchen mit halbzahligem Spin (Fermionen), im Hilbert-Raum der Zustandvektoren nur einen von zwei gleichsam spiegelbildlichen Zuständen annehmen zu können; der Spiegelung entspricht hier der durch eine bestimmte Chiralitätstransformation gegebene Übergang zu einem Teilchen entgegengesetzter Eigenparität. Invarianz gegenüber Raumspiegelungen (die Paritätstransformation) und Invarianz gegenüber Chiralitätstransformation (Chiralitätsinvarianz) schließen sich gegenseitig aus, was besonders für die Theorie der schwachen Wechselwirkung wichtig ist.