Dalam stereokimia, topisitas adalah hubungan stereokimia antara substituen dan struktur tempat mereka terikat. Bergantung pada hubungannya, gugus tersebut dapat bersifat heterotopik, homotopik, enantiotopik, atau diastereotopik.

Gugus homotopik dalam suatu senyawa kimia merupakan gugus yang ekivalen. Dua gugus A dan B disebut homotopik jika molekulnya tetap akiral ketika gugus tersebut dipertukarkan dengan atom lain (seperti bromin) sementara bagian-bagian molekul lainnya tetap. Atom-atom homotopik selalu identik dalam lingkungan apa pun. Inti aktif NMR homotopik memiliki pergeseran kimia yang sama dalam spektrum NMR. Misalnya, empat atom hidrogen dalam metana (CH₄) bersifat homotopik satu sama lain, demikian pula dua hidrogen atau dua klorin dalam diklorometana (CH₂Cl₂).

Istilah stereokimia enantiotopik mengacu pada hubungan antara dua gugus dalam suatu molekul, yang jika salah satu gugus diganti, akan menghasilkan senyawa kiral. Dua senyawa yang mungkin dihasilkan dari penggantian tersebut adalah enantiomer.

Sebagai contoh, dua atom hidrogen yang terikat pada karbon kedua dalam butana bersifat enantiotopik. Penggantian satu atom hidrogen (berwarna biru) dengan atom bromin akan menghasilkan ('"R)-2-bromobutana. Penggantian atom hidrogen lainnya (berwarna merah) dengan atom bromin akan menghasilkan enantiomer (S)-2-bromobutana.

Butana	(R)-2-bromobutana	(S)-2-bromobutana

Gugus enantiotopik identik dan tidak dapat dibedakan kecuali dalam lingkungan kiral. Misalnya, hidrogen CH₂ dalam etanol (CH₃CH₂OH) biasanya enantiotopik, tetapi dapat dibuat berbeda (diastereotopik) jika dikombinasikan dengan pusat kiral, misalnya dengan konversi menjadi ester dari asam karboksilat kiral seperti asam laktat, atau jika dikoordinasikan dengan pusat logam kiral, atau jika dikaitkan dengan situs aktif enzim, karena enzim tersusun dari asam amino kiral. Memang, dengan adanya enzim LADH, satu hidrogen spesifik dihilangkan dari gugus CH₂ selama oksidasi etanol menjadi asetaldehida, dan digantikan di tempat yang sama selama reaksi balik. Lingkungan kiral tidak perlu murni secara optik untuk efek ini.

Gugus enantiotopik adalah bayangan cermin satu sama lain tentang bidang simetri internal. Lingkungan kiral menghilangkan simetri itu. Pasangan enantiotopik inti aktif-NMR juga tidak dapat dibedakan oleh NMR dan menghasilkan sinyal tunggal.

Gugus enantiotopik tidak perlu terikat pada atom yang sama. Misalnya, dua atom hidrogen yang berdekatan dengan gugus karbonil dalam cis-2,6-dimetilsikloheksanon bersifat enantiotopik; keduanya dihubungkan oleh bidang simetri internal yang melewati gugus karbonil, tetapi deprotonasi pada satu sisi gugus karbonil atau sisi lainnya akan menghasilkan senyawa yang merupakan enantiomer. Demikian pula, penggantian salah satu atom dengan deuterium akan menghasilkan enantiomer.

Istilah stereokimia "diastereotopik" mengacu pada hubungan antara dua gugus dalam suatu molekul, yang jika diganti akan menghasilkan senyawa yang merupakan diastereomer. Gugus diastereotopik seringkali merupakan gugus identik yang terikat pada atom yang sama dalam suatu molekul yang mengandung setidaknya satu pusat kiral.

Sebagai contoh, dua atom hidrogen dari gugus CH₂ dalam (S)-2-bromobutana bersifat diastereotopik. Penggantian satu atom hidrogen (berwarna biru) dengan atom brom akan menghasilkan (2S,3R)-2,3-dibromobutana. Penggantian atom hidrogen lainnya (berwarna merah) dengan atom brom akan menghasilkan diastereomer (2S,3S)-2,3-dibromobutana.

(S)-2-bromobutana	(2S,3R)-2,3-dibromobutana	(2S,3S)-2,3-dibromobutana

Dalam molekul kiral yang mengandung gugus diastereotopik seperti dalam 2-bromobutana, tidak ada persyaratan kemurnian enantiomerik atau optik; berapa pun proporsinya, setiap enantiomer akan menghasilkan himpunan diastereomer enantiomerik setelah substitusi gugus diastereotopik (meskipun seperti dalam kasus substitusi oleh bromin dalam 2-bromobutana, mesoisomer, secara tegas tidak memiliki enantiomer).

Gugus diastereotopik bukanlah bayangan cermin satu sama lain pada bidang apa pun. Gugus-gugus ini selalu berbeda, dalam lingkungan apa pun, tetapi mungkin tidak dapat dibedakan. Misalnya, kedua pasang hidrogen CH₂ dalam etil fenilalaninat hidroklorida (PhCH₂CH(NH₃⁺)COOCH₂CH₃ Cl⁻) bersifat diastereotopik dan keduanya memberikan pasangan sinyal ¹H-NMR yang berbeda dalam DMSO-d⁶ pada 300 MHz,^[1] tetapi dalam etil 2-nitrobutanoat yang serupa (CH₃CH₂CH(NO₂)COOCH₂CH₃), hanya gugus CH₂ di sebelah pusat kiral yang memberikan sinyal berbeda dari kedua hidrogennya dengan instrumen yang sama dalam CDCl₃.^[2] Sinyal semacam itu seringkali rumit karena perbedaan kecil dalam pergeseran kimia, tumpang tindih, dan coupling kuat tambahan antara hidrogen geminal. Di sisi lain, dua gugus CH³ dari ipsenol, yang berjarak tiga ikatan dari pusat kiral, menghasilkan doublet ¹H terpisah pada 300 MHz dan sinyal ¹³C-NMR terpisah dalam CDCl₃,^[3], tetapi hidrogen diastereotopik dalam etil alaninat hidroklorida (CH₃CH(NH₃⁺)COOCH₂CH₃ Cl⁻), juga berjarak tiga ikatan dari pusat kiral, menunjukkan sinyal ¹H-NMR yang hampir tidak dapat dibedakan dalam DMSO-d₆.^[4]

Gugus diastereotopik juga muncul dalam molekul akiral. Misalnya, tiap pasangan hidrogen CH₂ dalam 3-pentanol (Gambar 1) bersifat diastereotopik, karena kedua karbon CH₂ bersifat enantiotopik. Substitusi salah satu dari empat hidrogen CH₂ menciptakan dua pusat kiral sekaligus, dan dua kemungkinan produk substitusi hidrogen pada salah satu karbon CH₂ akan menjadi diastereomer. Hubungan semacam ini seringkali lebih mudah dideteksi dalam molekul siklik. Misalnya, setiap pasangan hidrogen CH₂ dalam siklopentanol (Gambar 2) juga bersifat diastereotopik, dan ini mudah dilihat karena salah satu hidrogen dalam pasangan tersebut akan menjadi cis terhadap gugus OH (pada sisi yang sama dari permukaan cincin) sementara yang lain akan menjadi trans terhadapnya (pada sisi yang berlawanan).

Istilah diastereotopik juga diterapkan pada gugus identik yang terikat pada ujung yang sama dari gugus alkena yang jika digantikan akan menghasilkan isomer geometri (juga termasuk dalam kategori diastereomer). Dengan demikian, hidrogen CH₂ dari propena bersifat diastereotopik, yang satu cis terhadap gugus CH₃, dan yang lainnya trans terhadapnya, dan penggantian salah satu dengan CH₃ akan menghasilkan cis- atau trans-2-butena.

Diastereotopik tidak terbatas pada molekul organik, gugus yang terikat pada karbon, atau molekul dengan pusat tetrahedral kiral (terhibridisasi sp₃): misalnya, pasangan hidrogen dalam gugus CH₂ atau NH₂ apa pun dalam ion tris(etilendiamina)kromium(III) (Cr(en)₃³⁺), dengan pusat logam kiral, bersifat diastereotopik (Gambar 2).

Istilah enantiotopik dan diastereotopik juga dapat diterapkan pada muka gugus planar (terutama gugus karbonil dan gugus alkena). Lihat aturan prioritas Cahn-Ingold-Prelog.

Kelompok heterotopik adalah kelompok yang secara struktural berbeda ketika disubstitusi. Kelompok ini tidak bersifat diastereotopik, enantiotopik, maupun homotopik.^[5]