晶體日記(十六)迷惑的手性?
說實話,我一直搞不清分子內部的手性,R/S, L/D...如果不是借助于軟件,我大概率會識別錯。所以不要跟我沒有上過大學化學的人一般見識,討論這些東西…還好這并不妨礙晶體學實驗。況且我一直以為手性是個小眾的話題,并不復雜,然而卻總是遇到一些“啼笑皆非”的事情。

Flack系數討論
有個同學問我說:“老師,我這個flack 值都已經是0了,為什么審稿人說我沒有確定手性?審稿人這不是無理取鬧嗎?”
無獨有偶,在某論壇里,同樣的問題,居然有那么多的跟帖說可以確定手性,x小于0.3就行,要跟審稿人argue…

科學分析說明
嚴格來說,我們并沒有測定分子的手性,我們測定的是晶體的絕對結構。所以Flack x只是表征了晶體的手性or極性(坐標系,絕對結構),進而我們才去推導分子的手性。XL中的Flack x的計算方法現在也有兩種, classical fit to all intensities 以及selected quotients (Parsons'' method)。此外還有原理上類似的Hooft 方法。既然有這么多方法來幫助判定手性,那么就一定有存在的理由。至于具體數學算法上的事情,那是真正科學家的事情,我等只有看的份。通常情況下好的數據,Flack x ,Hooft y,Parsons z 給出的數值都會站在一邊。然而對于一些測試上沒有過關,質量不好,或者有難度的數據,它們就不一定站在“一邊”了。而問題大多依舊出在u的數值上。
比如這個數據:
Flack x = 0.045(571) by classical fit to all intensities
Flack x = 1.080(999) from 1517 selected quotients (Parsons'' method)
Hooft y: 0.1(9), Flack x: 1.1(10)
有位老師給出了一句特別好玩的評論,分享如下:
不過偶爾我們也會遇到u值很小,但Flack給出相反的答案的情況。比如曾經遇到過的數據:

不過實話說,對于手性,一直以來我還是狹隘了。雖然概念上確實手性是個立體的概念。但涉及到分子,就狹隘到了手性中心,一時間似乎覺得自己又變成了二維生物無法理解三維世界。后來理解了一旦有原因,造成了某個分子和它的鏡像分子無法重疊。那么這個分子就是手性的。這個原因可以是點,線,面,體;對應著0維,1維,2維,3維。
▲圖1 基于點、線(軸)、面和體的手性分子?
圖片來源:https://www.zhihu.com/question/340586101

總結
但是不管是什么樣的手性,在晶體里永遠躲不開絕對結構的概念,不然就不能確定手性。至少在我的理解范疇之內,所有的手性都沒有什么區別。所以諸如中心對稱的空間群確定分子的面手性,無異于天方夜譚。所以簡單下來,手性就只是數學上的概念了,知道怎么回事也就不迷惑了。