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物質(zhì)的旋光性及旋光度的測(cè)定:
物質(zhì)的旋光性:
分子的旋光性最早由十九世紀(jì)的Pasteur發(fā)現(xiàn)。他發(fā)現(xiàn)酒石酸的結(jié)晶有兩種相對(duì)的結(jié)晶型,成溶液時(shí)會(huì)使光向相反的方向旋轉(zhuǎn),因而定出分子有左旋與右旋的不同結(jié)構(gòu)。當(dāng)普通光通過(guò)一個(gè)偏振的透鏡或尼科爾棱鏡時(shí),一部分光就被擋住了,只有振動(dòng)方向與棱鏡晶軸平行的光才能通過(guò)。這種只在一個(gè)平面上振動(dòng)的光稱為平面偏振光,簡(jiǎn)稱偏振光。偏振光的振動(dòng)面在化學(xué)上習(xí)慣稱為偏振面。當(dāng)平面偏振光通過(guò)手性化合物溶液后,偏振面的方向就被旋轉(zhuǎn)了一個(gè)角度醫(yī)學(xué)教育網(wǎng)`搜集整理。這種能使偏振面旋轉(zhuǎn)的性能稱為旋光性。手性分子中,內(nèi)消旋體不具備旋光性、外消旋體分離單體后具備旋光性。
偏振面被旋轉(zhuǎn)的方向有左旋(逆時(shí)針)和右旋(順時(shí)針)的區(qū)別。用符號(hào)D-或(+)表示右旋,L-或(-)表示左旋。例如:(+)-2-丁醇表示右旋;(-)-2-丁醇表示左旋。所有旋光性化合物不是右旋,就是左旋。
19世紀(jì)后半葉,化學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種特別奇妙的同分異構(gòu)現(xiàn)象,后來(lái)證明,這種現(xiàn)象在生命化學(xué)中是極其重要的。這一發(fā)現(xiàn)是,某些有機(jī)化合物對(duì)通過(guò)它們的光束具有一種奇異的不對(duì)稱效應(yīng)。旋光性從普通光束的一個(gè)截面可以看出,構(gòu)成該光束的無(wú)數(shù)波在所有平面呈上下、左右和斜向振動(dòng)。這類光稱為非偏振光。但是,當(dāng)光束通過(guò)透明物質(zhì)的晶體(如冰洲石)時(shí),就會(huì)發(fā)生折射,使出射光變成偏振光。這仿佛是該晶體的原子點(diǎn)陣只允許某些波動(dòng)面通過(guò)(就像柵欄只允許行人側(cè)身擠過(guò),但卻不能讓人大搖大擺地正面穿過(guò)一樣)。有些裝置,如蘇格蘭物理學(xué)家尼科爾于1829年發(fā)明的尼科爾棱鏡,只允許光在一個(gè)平面通過(guò)。目前,這種棱鏡在大多數(shù)場(chǎng)合已由其他材料,如偏振片(一組鑲在硝化纖維中的、晶軸平行排列的硫酸奎寧與碘的復(fù)合物晶體)所代替。第一個(gè)偏振片是蘭德于1932年制作的。
旋光度的測(cè)定:
當(dāng)平面偏振光通過(guò)盛有旋光性化合物的旋光管后,偏振面就會(huì)被旋轉(zhuǎn)(向右或向左)一個(gè)角度,這時(shí)偏振光就不能通行無(wú)阻的穿過(guò)與起偏鏡棱軸相平行的檢偏鏡。只有檢偏鏡也旋轉(zhuǎn)(向右或向左)相同的角度(a角度),旋轉(zhuǎn)了的平面偏振光才能完全通過(guò)。觀察檢偏鏡上攜帶的刻度盤所旋轉(zhuǎn)的角度,即為該旋光性物質(zhì)的旋光度。偏振面被旋光性物質(zhì)所旋轉(zhuǎn)的角度叫旋光度。用a表示
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