丰都县智愚河畔环境技术工作室

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手性对映体 3.

[2022-05-16] 手性对称定义 2262

【手性对映体  3.】

(3. 手性对映体的旋光性)

      手性对映体具有旋光性,两个对映体分别把平面偏振光左、右扭转等值的旋光度。所以也称其为旋光对映体。

      要弄清楚旋光性,就必须先清楚自然光和平面偏振光的概念。自然光是一种电磁波,与光的传播方向(k)存在彼此垂直的电振动矢量(E)和磁振动矢量(H),在通常的媒介中,三个矢量(kEH)符合右手法则。即右手四指从矢量转向矢量,则大拇指伸直方向就是光的传播方向 k。如下图所示。

电磁波.png

       在沿着光的传播方向(k)上作横截面EOH,则在这个横截面上我们可以看到的是相互垂直的两条线(EH)振动。通常我们把光效应显著的电振动矢量(E)叫做光矢量,这样我们专注于光矢量会使问题简化 一点。于是我们把在平面EOH上看到的光矢量称为平面偏振光。正常情况下,观察到平面上的光矢量振动方向是向着各个方向振动的,这是自然光的全振光(如下图1);当自然光通过各向异性的晶体时,某些方向上的光矢量会被部分削弱,这是部分偏振光(如下图2);当自然光遭遇到某些特殊的晶体时,所有的其它方向的光矢量全被滤掉,只留下一个方向上的光矢量,这时看到的就是完全的平面偏振光(如下图3)。

偏振光.png

       那么,如何测量旋光对映体的旋光性呢?这就需要用到旋光仪。旋光仪的工作原理如下左图。当全振光的自然光透过起偏镜(各向异性的晶体,可将全振光的自然光过滤,只保留一种振动方向的完全偏振光)后,再透过测试管(盛装待测液体样品的容器),然后透过检偏镜(各向异性的晶体,可允许经过测试管的已发生扭转的偏振光通过),最终可检测到旋光样品物质将偏振光左右扭转的旋光度值,如下右图。

旋光仪.png

        利用旋光仪可以定性定量测定旋光异构体的旋光度数据。定性测定:如右旋(顺时针旋光)酒石酸标记为+12°或d12°,左旋(逆时针旋光)酒石酸标记为-12° l 12°。定量测定:利用公式  α=td[α]··C,即在实验旋光度值与测试管长度()和样品浓度(C)呈正比。而(td[α])为比例系数,叫做比旋光度,它与一定的测定温度(t)、所用的光源(D)和所用的溶剂有关。


                                                              丰都智愚河畔环境技术工作室


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