Stereochemie ist ein Teilgebiet der Chemie und beschäftigt sich mit der räumlichen Anordnung von Atomen in Molekülen. Der Begriff Stereochemie umfasst die Studie der relativen räumlichen Anordnung und der Manipulation von Atomen und Molekülen.
Enantiomere sind Teile eines chiralen Moleküls, die Spiegelbilder voneinander sind und sich nicht zur Deckung bringen lassen. Diastereomere hingegen sind nicht-spiegelbildliche stereoisomere Moleküle. Sie haben unterschiedliche physikalische Eigenschaften und reagieren in der Regel unterschiedlich in chemischen Reaktionen.
Chiralität bezeichnet die Eigenschaft eines Moleküls oder eines Objekts, das nicht mit seinem Spiegelbild zur Deckung zu bringen ist. Ein gutes Beispiel ist die menschliche Hand: Die linke Hand ist das Spiegelbild der rechten Hand, aber egal, wie Sie sie drehen oder umdrehen, Sie können sie nicht zur Deckung bringen.
Die Konfiguration eines Moleküls in der Stereochemie bezieht sich auf die räumliche Anordnung der Atome oder Gruppen in einem Molekül, unabhängig von deren Rotation um einzelne Bindungen.
Eine stereospezifische Reaktion ist eine Reaktion, bei der aus einem bestimmten Reaktanten nur ein spezifisches Stereoisomer und kein anderes entsteht. Die Natur der Reaktion bestimmt die stereochemische Konfiguration des Produkts.
Ein Racemat ist eine chemische Verbindung, die a 1:1 Mischung von zwei Enantiomeren aufweist. Diese Mischung ist optisch inaktiv, da die beiden Enantiomere einander in ihren optischen Eigenschaften aufheben.
Optisch aktive Substanzen sind Moleküle, die die Polarisationsebene von Licht drehen können. Die Aktivität wird durch die Präsenz von Chiralität in der Molekülstruktur bestimmt. Beispiele sind Zucker und Aminosäuren.
Die geometrische Isomerie, oft auch als cis-trans-Isomerie bezeichnet, ist eine Form der Stereoisomerie, in der unterschiedliche Isomere aufgrund der eingeschränkten Rotation um eine Doppelbindung vorhanden sind. Die bekanntesten Beispiele sind cis- und trans-2-Buten.
Ein Molekül ist achiral, wenn es sich zu seinem eigenen Spiegelbild überlagern lässt. Ein Beispiel ist das Wasserstoffperoxid-Molekül (H2O2), da es eine Symmetrieebene besitzt und sich somit zu seinem eigenen Spiegelbild überlagern lässt.
Sowohl R/S- als auch E/Z-Nomenklatur sind Methoden zur Bestimmung und Beschreibung der dreidimensionalen Struktur von Molekülen. Die R/S-Nomenklatur wird verwendet, um die absolute Konfiguration eines chiralen Zentrums zu bestimmen, während die E/Z-Nomenklatur verwendet wird, um die relative Position von Substituenten in geometrischen Isomeren (Cis-Trans-Isomeren) zu beschreiben.