입체화학-개관

 입체 화학은 분자의 3차원적인 구조, 즉 분자의 모양을 다루는 화학의 한 분야입니다. 입체 화학의 발견은 유기 화학의 구조론에 있어서 가장 중요한 발견 중 하나였습니다. 입체 화학은 다른 형태의 이성질체가 존재하는 이유를 설명해주며 그들이 왜 다른 성질을 갖는 지도 설명해주기 때문입니다.

 입체화학의 중요성은 이성질체를 통해 설명이 가능합니다. 이성질체란 같은 분자식을 가진 다른 화합물을 뜻하는 말입니다. 쉽게 풀어쓰자면 어떤 분자들의 각 분자를 이루고 있는 원자의 종류와 개수는 같지만 결합 방식이 다른 경우, 이 분자들은 서로 이성질체 관계에 있다고 말합니다. 이성질체 관계의 화합물은 분자구조가 다르기 때문에 물리적/화학적 성질이 서로 완전히 다르지만, 분자식이 같기에 화학반응이 일어날 때 5:5의 비율로 함께 만들어집니다. 이로 인해 이성질체들 중에서도 원하는 성질을 가진 이성질체만을 얻고 싶다면 어떤 구조의 분자가 무슨 성질을 갖는 지를 파악하여 그 구조의 분자만을 만들 수 있도록 해야 합니다(이를 비대칭 반응이라 함). 여기서 입체 화학의 중요성이 빛을 발하게 됩니다. 실제로 이번(2021년도) 노벨 화학상은 비대칭 촉매 반응에 사용되는 비대칭 촉매, 그중에서도 유기물인 비대칭 유기 촉매의 개발에 공헌한 맥밀런과 리스트에게 돌아가기도 했습니다.

뷰텐다이산의 이성질체들. 좌측은 퓨마르산으로 생물의 대사 과정에 필수적이지만 우측은 말레산으로 독성을 갖고있다.