Trên bản phân tích, bạn sẽ gặp những cái tên chỉ khác nhau một chữ cái Hy Lạp hoặc một con số. Alpha và beta. Cis và trans. 2- và 5-.
Đó không phải chi tiết kỹ thuật thừa. Chúng là những chất khác nhau.
Cùng công thức, khác cấu trúc
Đồng phân là các chất có cùng công thức phân tử nhưng khác cách sắp xếp nguyên tử.
Alpha-pinene và beta-pinene đều là C10H16. Chúng chỉ khác vị trí một liên kết đôi. Điểm sôi chênh nhau khoảng mười độ, đủ để cột sắc ký tách thành hai đỉnh riêng, và mũi phân biệt được: alpha sáng và khô hơn, beta tối và ít ngọt hơn.
Một lưu ý để không nhầm: furfural và 5-methylfurfural không phải đồng phân. Chúng khác nhau đúng một nhóm methyl nên công thức cũng khác — C₅H₄O₂ và C₆H₆O₂. Quan hệ ấy gọi là đồng đẳng, và nó minh hoạ một nguyên tắc khác: thêm một nhóm methyl thì điểm sôi tăng khoảng hai mươi lăm độ. Đồng phân thì phải cùng công thức.
Đồng phân quang học
Có một loại đồng phân tinh vi hơn: hai phân tử là ảnh gương của nhau, giống tay trái và tay phải. Mọi tính chất vật lý thông thường của chúng giống hệt — cùng khối lượng, cùng điểm sôi, cùng phổ khối.
Nhưng mùi thì khác.
Carvone dạng R có mùi bạc hà lục (spearmint). Carvone dạng S có mùi hạt caraway. Cùng một công thức, cùng mọi con số, hai mùi không liên quan.
Chúng tôi cố ý không viết "tức mùi húng lủi" ở đây, dù đó là cách gọi tiện nhất. Lý do nằm ở mục húng lủi: cái tên ấy ở Việt Nam không ứng với một loài duy nhất, nên gán một phân tử cụ thể cho nó là gán sai địa chỉ.
Đây là bằng chứng trực tiếp rằng thụ thể khứu giác nhận diện hình dạng ba chiều chứ không chỉ thành phần nguyên tử. Một thụ thể có hình dạng cố định, và tay trái không vừa găng tay phải.
Vì sao GC/MS thường bỏ qua
Cột sắc ký thông thường tách theo độ bay hơi và độ phân cực. Hai đồng phân quang học giống hệt nhau ở cả hai mặt, nên chúng ra khỏi cột cùng lúc và cho một đỉnh duy nhất.
Khối phổ cũng không phân biệt được, vì chúng vỡ ra giống hệt nhau.
Muốn tách phải dùng cột chiral, loại cột có pha tĩnh bất đối. Đó là chủ đề của Phần Bốn, và cũng là một trong hai cách hiếm hoi phân biệt được nguồn gốc tự nhiên với tổng hợp.
Điều cần làm khi đọc
Khi thấy hai tên gần giống nhau trên bản phân tích, đừng cộng chúng lại. Chúng là hai dòng riêng vì chúng là hai chất riêng.
Và khi một bản phân tích gộp chúng thành một dòng — ví dụ ghi citral thay vì tách geranial và neral — hãy biết rằng bạn đang mất thông tin. Bản tách riêng nói được nhiều hơn về nguồn gốc và về cách xử lý.