الكيمياء الفراغية (Stereochemistry) هي فرع من الكيمياء يدرس التركيب الثلاثي الأبعاد للجزيئات وكيف يؤثر هذا التركيب على خواصها الفيزيائية والكيميائية. بمعنى آخر، تهتم الكيمياء الفراغية بـ"كيف يبدو الجزيء في الفراغ" وتأثير ذلك على سلوكه.

تتضمن الكيمياء الفراغية عدة مفاهيم رئيسية، منها :

*

النظائر الفراغية (Stereoisomers):

جزيئات لها نفس الصيغة الجزيئية ونفس الروابط الذرية، ولكنها تختلف في ترتيب ذراتها في الفراغ. أنواع النظائر الفراغية الرئيسية هي:
*

النظائر الهندسية (Geometric isomers) أو (cis-trans isomers):

تختلف في ترتيب المجموعات حول الرابطة الثنائية.
*

النظائر الضوئية (Enantiomers):

صورة معكوسة لبعضها البعض غير قابلة للتراكب. تشبه اليد اليمنى واليسرى.
*

النظائر المتماثلة (Diastereomers):

نظائر فراغية ليست صورًا معكوسة لبعضها البعض.

*

الكيرالية (Chirality):

خاصية للجزيء ليكون غير قابل للتراكب مع صورته في المرآة. الجزيئات الكيرالية لها نظائر ضوئية.

*

النشاط الضوئي (Optical activity):

قدرة المركب الكيرالي على تدوير مستوى الضوء المستقطب.

*

التصوير المتماثل (Conformational isomerism):

تختلف هذه النظائر في ترتيب ذراتها نتيجة لدوران حول الرابطة المفردة.

*

التسمية الفراغية:

نظام للتسمية الفراغية للجزيئات لوصف تركيبها الثلاثي الأبعاد. تستخدم أنظمة مثل R/S و E/Z.

أهمية الكيمياء الفراغية تتجلى في العديد من المجالات، بما في ذلك:

*

الصيدلة:

حيث أن النظائر الفراغية لدواء ما قد يكون لها آثار بيولوجية مختلفة، بل وحتى آثار عكسية.
*

الكيمياء العضوية:

في فهم تفاعلات الكيمياء العضوية وآلياتها.
*

الكيمياء الحيوية:

في فهم بنية الجزيئات البيولوجية ووظائفها، مثل البروتينات والأحماض النووية.
*

علم المواد:

في تطوير مواد جديدة ذات خواص محددة.


باختصار، الكيمياء الفراغية حاسمة لفهم خواص الجزيئات وسلوكها، ولها تطبيقات واسعة في العديد من المجالات العلمية والتكنولوجية.