1
00:00:17,000 --> 00:00:19,316
С момента зарождения органической химии

2
00:00:19,316 --> 00:00:21,976
химики поняли,
что молекулы состоят из атомов,

3
00:00:22,000 --> 00:00:23,976
соединённых химическими связями.

4
00:00:24,000 --> 00:00:28,496
Однако трёхмерная структура молекул
оставалась загадкой до того,

5
00:00:28,496 --> 00:00:30,976
как их смогли непосредственно увидеть.

6
00:00:31,490 --> 00:00:34,856
Молекулы изображались
с помощью простых связных графов,

7
00:00:34,856 --> 00:00:36,976
подобно тому, что вы сейчас видите.

8
00:00:37,330 --> 00:00:40,786
Ведущие химики
середины ХIX века осознавали,

9
00:00:40,786 --> 00:00:43,180
что плоское строение молекул

10
00:00:43,180 --> 00:00:45,976
не объясняет многие их наблюдения.

11
00:00:46,000 --> 00:00:49,596
Но у теоретической химии
не было приемлемого объяснения

12
00:00:49,596 --> 00:00:52,091
трёхмерной структуры молекул.

13
00:00:52,831 --> 00:00:58,026
В 1874 году химик Вант-Гофф
опубликовал удивительную гипотезу:

14
00:00:58,026 --> 00:01:00,976
четыре связи атома насыщенного углерода

15
00:01:01,000 --> 00:01:03,686
направлены в углы четырёхгранника.

16
00:01:03,686 --> 00:01:08,286
Квантовой революции
потребовалось более 25 лет

17
00:01:08,286 --> 00:01:10,836
на теоретическое подтверждение
его гипотезы.

18
00:01:10,836 --> 00:01:15,126
Но Вант-Гофф подкрепил свою теорию
оптическим вращением.

19
00:01:15,126 --> 00:01:19,263
Он заметил, что только соединения
с центральным атомом углерода

20
00:01:19,263 --> 00:01:21,776
присоединяются к четырём разным
атомам или группам

21
00:01:21,776 --> 00:01:23,976
вращающегося плоскополяризованного света.

22
00:01:24,000 --> 00:01:26,996
Стала очевидна уникальность
данного класса соединений.

23
00:01:26,996 --> 00:01:29,616
Взгляните на эти две молекулы.

24
00:01:29,616 --> 00:01:33,976
Для каждой характерно наличие центрального
четырёхгранного атома углерода,

25
00:01:34,000 --> 00:01:35,976
связанного с четырьмя разными атомами:

26
00:01:36,000 --> 00:01:38,976
бромом, хлором, фтором и водородом.

27
00:01:39,000 --> 00:01:41,572
Заманчиво принять
эти две молекулы за идентичные,

28
00:01:41,596 --> 00:01:45,596
если нам важен лишь их состав.

29
00:01:46,440 --> 00:01:48,956
Давайте посмотрим,
смогут ли две одинаковые молекулы

30
00:01:48,956 --> 00:01:51,886
идеально перекрыть друг друга,
доказав этим свою идентичность.

31
00:01:51,886 --> 00:01:56,516
Мы можем вращать
и преобразовывать молекулы как пожелаем.

32
00:01:56,600 --> 00:01:59,620
Примечательно, что мы не сможем достичь

33
00:01:59,620 --> 00:02:01,770
идеального перекрытия молекул,

34
00:02:01,770 --> 00:02:04,486
как бы ни перемещали их.

35
00:02:05,186 --> 00:02:07,456
Теперь взгляните на свои руки.

36
00:02:07,456 --> 00:02:10,856
Они состоят из одинаковых частей:

37
00:02:10,856 --> 00:02:14,686
пальцы, ладонь и так далее.

38
00:02:14,686 --> 00:02:17,446
Подобно рассмотренным нами молекулам,

39
00:02:17,446 --> 00:02:19,946
обе наши руки состоят
из одних и тех же элементов.

40
00:02:19,996 --> 00:02:25,136
Более того, расстояние между
этими элементами на обеих руках одинаково.

41
00:02:25,686 --> 00:02:28,041
Указательный палец
расположен рядом со средним,

42
00:02:28,041 --> 00:02:30,396
а тот, в свою очередь, —
возле безымянного и т.д.

43
00:02:30,486 --> 00:02:33,266
То же самое и с нашими
гипотетическими молекулами —

44
00:02:33,266 --> 00:02:35,806
расстояния между их элементами одинаковы.

45
00:02:35,936 --> 00:02:38,656
Но, несмотря на сходство между ними,

46
00:02:38,656 --> 00:02:40,706
ваши руки, как и наши молекулы,

47
00:02:40,706 --> 00:02:42,976
однозначно не одинаковы.

48
00:02:43,800 --> 00:02:45,976
Попробуйте наложить руки друг на друга.

49
00:02:46,280 --> 00:02:48,466
Как и в случае с молекулами,

50
00:02:48,466 --> 00:02:50,976
вы обнаружите,
что они не совпадают идеально.

51
00:02:51,700 --> 00:02:54,286
Теперь приложите ладони друг к другу.

52
00:02:54,286 --> 00:02:56,716
Пошевелите указательными пальцами.

53
00:02:57,756 --> 00:02:59,720
Обратите внимание, что ваша левая рука —

54
00:02:59,720 --> 00:03:01,976
словно отражение правой.

55
00:03:02,860 --> 00:03:06,526
Другими словами, ваши руки
являются зеркальным отражением друг друга.

56
00:03:06,526 --> 00:03:08,676
То же самое можно сказать
и о наших молекулах.

57
00:03:08,676 --> 00:03:12,610
Мы можем повернуть их так, что они будут
зеркальным отражением друг друга.

58
00:03:13,160 --> 00:03:15,190
Ваши руки, как и наши молекулы,

59
00:03:15,190 --> 00:03:18,170
обладают пространственным свойством
под названием хиральность,

60
00:03:18,170 --> 00:03:19,890
или правое/левое направление.

61
00:03:19,890 --> 00:03:22,671
Хиральность это именно то,
что мы только что описали:

62
00:03:22,671 --> 00:03:25,850
хиральная молекула не является
копией своего зеркального отражения.

63
00:03:26,420 --> 00:03:30,636
Хиральные объекты особенные как в мире
химии, так и в повседневной жизни.

64
00:03:31,280 --> 00:03:33,926
Например, винты также являются хиральными.

65
00:03:33,926 --> 00:03:37,752
Именно поэтому нам необходимы
понятия право- и левосторонних винтов.

66
00:03:37,752 --> 00:03:40,568
Верите или нет,
но некоторые виды света

67
00:03:40,600 --> 00:03:43,096
ведут себя как хиральные винты.

68
00:03:44,070 --> 00:03:47,516
Собранные в линейные
плоскополяризованные лучи —

69
00:03:47,520 --> 00:03:50,826
это его право- и левосторонние части,

70
00:03:50,830 --> 00:03:54,136
вращающиеся вместе
для образования плоскости поляризации.

71
00:03:55,500 --> 00:03:58,476
Хиральные молекулы,
находящиеся в лучах такого света,

72
00:03:58,510 --> 00:04:01,926
по-разному взаимодействуют
с двумя хиральными составляющими.

73
00:04:02,490 --> 00:04:06,616
В результате один из элементов света
временно замедляется

74
00:04:06,616 --> 00:04:08,192
по сравнению с другим. 


75
00:04:08,210 --> 00:04:10,226
Воздействием на луч света

76
00:04:10,226 --> 00:04:13,412
является вращение его плоскости
из начального положения,

77
00:04:13,412 --> 00:04:16,014
также известном как оптическое вращение.

78
00:04:17,223 --> 00:04:19,653
Вант-Гофф и другие химики поняли,

79
00:04:19,653 --> 00:04:22,641
что хиральная природа
четырёхгранных атомов углерода

80
00:04:22,694 --> 00:04:25,329
может объяснить это потрясающее явление.

81
00:04:25,329 --> 00:04:31,594
Хиральность является причиной необычных
явлений в химии и повседневной жизни.

82
00:04:32,195 --> 00:04:34,280
Людям, как правило, нравится симметрия,

83
00:04:34,340 --> 00:04:36,377
и поэтому, осмотревшись, вы обнаружите,

84
00:04:36,377 --> 00:04:39,193
насколько редка хиральность
в объектах, созданных человеком.

85
00:04:39,379 --> 00:04:42,231
Но хиральные молекулы есть везде.

86
00:04:43,141 --> 00:04:45,701
Отдельные явления,
такие как оптическое вращение,

87
00:04:45,871 --> 00:04:47,411
сборка мебели

88
00:04:47,601 --> 00:04:48,781
или хлопанье в ладоши, —

89
00:04:48,813 --> 00:04:51,793
все они обладают этим занимательным
пространственным свойством.