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物质的旋光性及旋光度的测定

  物质的旋光性及旋光度的测定:

  物质的旋光性:

  分子的旋光性最早由十九世纪的Pasteur发现。他发现酒石酸的结晶有两种相对的结晶型,成溶液时会使光向相反的方向旋转,因而定出分子有左旋与右旋的不同结构。当普通光通过一个偏振的透镜或尼科尔棱镜时,一部分光就被挡住了,只有振动方向与棱镜晶轴平行的光才能通过。这种只在一个平面上振动的光称为平面偏振光,简称偏振光。偏振光的振动面在化学上习惯称为偏振面。当平面偏振光通过手性化合物溶液后,偏振面的方向就被旋转了一个角度医学教育网`搜集整理。这种能使偏振面旋转的性能称为旋光性。手性分子中,内消旋体不具备旋光性、外消旋体分离单体后具备旋光性。

  偏振面被旋转的方向有左旋(逆时针)和右旋(顺时针)的区别。用符号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世纪后半叶,化学家们发现了一种特别奇妙的同分异构现象,后来证明,这种现象在生命化学中是极其重要的。这一发现是,某些有机化合物对通过它们的光束具有一种奇异的不对称效应。旋光性从普通光束的一个截面可以看出,构成该光束的无数波在所有平面呈上下、左右和斜向振动。这类光称为非偏振光。但是,当光束通过透明物质的晶体(如冰洲石)时,就会发生折射,使出射光变成偏振光。这仿佛是该晶体的原子点阵只允许某些波动面通过(就像栅栏只允许行人侧身挤过,但却不能让人大摇大摆地正面穿过一样)。有些装置,如苏格兰物理学家尼科尔于1829年发明的尼科尔棱镜,只允许光在一个平面通过。目前,这种棱镜在大多数场合已由其他材料,如偏振片(一组镶在硝化纤维中的、晶轴平行排列的硫酸奎宁与碘的复合物晶体)所代替。第一个偏振片是兰德于1932年制作的。

  旋光度的测定:

  当平面偏振光通过盛有旋光性化合物的旋光管后,偏振面就会被旋转(向右或向左)一个角度,这时偏振光就不能通行无阻的穿过与起偏镜棱轴相平行的检偏镜。只有检偏镜也旋转(向右或向左)相同的角度(a角度),旋转了的平面偏振光才能完全通过。观察检偏镜上携带的刻度盘所旋转的角度,即为该旋光性物质的旋光度。偏振面被旋光性物质所旋转的角度叫旋光度。用a表示

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