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當存在於對稱環境中時，對映異構體具有相同的 [[ 化學 ]] 和 [[ 物理 ]] 性質，除了它們具有將平面偏振光 （+/-）旋轉等量但沿相反方向旋轉的能力（儘管可以將偏振光視為不對稱介質）。 因此，此類化合物被描述為具有光學活性 ，並根據方向對每個對映異構體使用特定術語：右旋化合物使光沿順時針（+）方向旋轉，而左旋化合物使光沿逆時針（-）方向旋轉。 兩種對映異構體相等數量的混合物稱為外消旋混合物或外消旋體 。 在外消旋混合物中，正旋轉量被負旋轉的相等量正好抵消，因此淨旋轉為零（混合物沒有光學活性）。 出於所有目的和目的，對對映異構體具有相同的吉布斯自由能。 但是，理論物理學預測，由於對弱核力 （自然界中唯一可以從右向“講”的唯一力）的均等違反 ，對映體之間實際上存在微小的能量差（大約為10 -12 eV）或10 -10 kJ / mol或更小）。 這種能量差遠小於甚至分子構象的微小變化所引起的能量變化，並且太小而無法用當前技術測量，因此化學上無關緊要。

在對映體物質的化學合成中，非對映體前體不可避免地產生外消旋混合物。在沒有有效的對映體環境（ 前體 ，手性催化劑或動力學拆分 ）的情況下，不可能將外消旋混合物分離為其對映體成分，儘管某些外消旋混合物會自發地以消旋團聚體的形式結晶，其中對映異構體在物理上是分離的，並且可以機械分離（例如酒石酸的對映異構體，其結晶的對映異構體由Pasteur用鑷子分離）。 但是，大多數外消旋體會在以規則晶格排列的比例為1：1的兩種對映異構體的晶體中 [[ 結晶 ]] 。

R/S系統是用於表示不同對映異構體的重要命名系統。 另一個系統基於光學活動的前綴表示法：（+）-和（-）-或d-和l-。左側的 [[ 拉丁 ]] 詞是“ 卑鄙的人”和“ 險惡的”，而右側的詞是“ 右手”（或正確或良好的直肌）。英語單詞right是rectus的同源詞。這是L/D和S/R表示法的起源，也是通用名稱中前綴levo-和dextro-的使用 。

不對稱碳原子是具有四個不同原子或基團的鍵的碳原子，因此這些鍵可以兩種不可疊置的方式排列。大多數包含一個或多個不對稱碳原子（或其他具有四面體幾何形狀的原子）的化合物均顯示對映異構現象，但這並不總是正確的。包含兩個或更多個不對稱碳原子但相對於整個分子具有對稱平面的化合物稱為內消旋化合物。內消旋化合物沒有鏡像立體異構體，因為它是其自身的鏡像（即，它和其鏡像是同一分子）。例如， 內消旋酒石酸具有兩個不對稱 [[ 碳 ]] 原子，但由於兩個分子的一半相等且彼此相反，因此不表現出對映異構性，因此可疊加在其幾何鏡像上。

製備對映純化合物有兩種主要策略。 第一種稱為手性拆分。 該方法涉及製備外消旋形式的化合物，並將其分離為其異構體。 在他的開創性工作中， 路易斯·巴斯德 （ Louis （Louis Pasteur ）能夠分離出酒石酸的異構體，因為它們從溶液中結晶為具有不同對稱性的晶體。 不太常見的方法是通過對映體自歧化 。

第二種策略是不對稱合成：使用各種技術以高對映體過量製備所需化合物。 涵蓋的技術包括使用手性原料（手性庫合成）， 手性助劑和手性催化劑的使用以及不對稱誘導的應用。 使用酶（ 生物催化 ）也可能產生所需的化合物。