область химии, изучающая пространственное строение молекул и влияние этого строения на физические свойства (статическая С.), на направление и скорость реакций (динамическая С.). Объектами изучения С. служат главным образом органические вещества, а из неорганических - комплексные и внутри комплексные (хелатные) соединения (см.
Комплексные соединения)
.
Основы С. заложены в работах Л.
Пастера (1848), изучавшего изомерию винных кислот (См.
Винные кислоты)
, а также Я.
Вант-Гоффа
и Ж. Ле Беля (См.
Ле Бель)
, которые в 1874 одновременно и независимо друг от друга выдвинули фундаментальную стереохимическую идею о том, что четыре валентности насыщенного атома углерода направлены к вершинам правильного тетраэдра. В дальнейшем тетраэдрическая модель получила прямое подтверждение при исследовании молекул физическими методами (см.
Рентгеновский структурный анализ)
.
Важная область современной С. -
Конформационный анализ, рассматривающий пространственную форму молекул (конформацию). С. изучает также пространственную изомерию (стереоизомерию): изомеры, имеющие одинаковый состав молекул и одинаковое химическое строение, но отличающиеся друг от друга расположением атомов в пространстве. Стереоизомерию подразделяют на оптическую (зеркальную), проявляющуюся в существовании оптических антиподов (см.
Оптически-активные вещества)
, и диастереомерию, при которой обнаруживаются пространственные изомеры, не имеющие характера оптических антиподов (см.
Диастереомеры)
. Частный случай диастереомерии - геометрическая изомерия (
Цис- транс (См.
Транс-)
-изомерия)
, наблюдаемая у соединений этиленового ряда и в неароматических циклах (см.
Изомерия)
. Специфическая задача С. - получение индивидуальных изомеров, определение их
Конфигурации и изучение свойств.
В современной С. очень широко используют физические и физико-химические методы. Так, рентгено- и электронографическими методами определяют межатомные расстояния, валентные углы и тем самым находят картину расположения атомов в молекуле. Стереохимическую информацию можно получить также из измерений дипольных моментов (см.
Диполь)
, из спектров ядерного магнитного резонанса и данных инфракрасной и ультрафиолетовой спектроскопии, из измерений оптической активности (См.
Оптическая активность)
. Пространственное строение молекул может быть предсказано также расчётными квантово-химическими методами.
Классическая С. была лишь отвлечённой теоретической областью науки. Современная С. приобрела и большое практическое значение. Так, установлено, что свойства полимеров сильно зависят от их пространственного строения. Это относится как к синтетическим полимерам (например, полистирол, полипропилен, бутадиеновый и изопреновый каучуки), так и к природным высокомолекулярным соединениям - полисахаридам, белкам, нуклеиновым кислотам, натуральному каучуку. Пространственное строение существенно влияет и на физиологические свойства веществ; от него, в частности, зависит активность многих лекарственных препаратов. Поэтому С. имеет большое значение для химии и технологии полимеров, биохимии и молекулярной биологии, медицины и фармакологии.
С. помогает также решению проблем теоретической неорганической и органической химии (например, при изучении механизмов органических реакций). Так, исчезновение оптического вращения (рацемизация) при замещении у асимметричного атома служит признаком мономолекулярного нуклеофильного замещения (механизм S
N1); явление вальденовского обращения - признаком бимолекулярного нуклеофильного замещения (механизм S
N2) (см.
Замещения реакции)
.
Измерение оптической активности - важный метод количественного определения оптически-активных веществ в сахарной промышленности (см.
Сахариметрия)
, в производстве лекарственных препаратов, душистых веществ.
Лит.: Илиел Э., Основы стереохимии, пер. с англ., М., 1971; Потапов В. М., Стереохимия, М., 1975.
В. М. Потапов.