【手性表征技术 2.】
(2. 手性物质的光谱表征的基本原理)
一束平面偏振光通过光学活性分子后,由于左、右旋圆偏振光的折射率不同,偏振面将旋转一定的角度。这种现象就是旋光现象,测量偏振面旋转的角度即为旋光度,当其在固定光源线的测量得到单位光距和单位密度下所测定的旋光度为比旋光度。再测定样本的比旋光度随着波长的变化的动态图谱则为旋光光谱(ORD), 这就是基本的手性光谱,通过它的解析,可以表征确定光学活性物质的手性相关的特征,比如它的旋光活性和绝对构型。再通过转换方程计算,以两种吸收系数之差(Δε=εL-εR)随着波长的变化的动态图谱即为圆二色谱(CD),限定波长变化范围在紫外可见光波段范围之内的圆二色谱标记为ECD,波长范围在红外光波段范围内的圆二色谱标记为VCD。利用CD可以解析分子结构的构型、构象的变化状况。总之,通过解析ORD和CD可以明确手性物质的手性特征。ROA则是拉曼散射左旋和右旋圆偏振光强度的差值随波长变化的动态谱图,它实际与VCD是互补的。可以表征手性分子立体构型和手性催化活性中心的瞬时变化。
值得注意的是手性光谱表征可能会出现的误差:①由于预设结构和软件的问题,有可能直接导致构象搜索出现偏差;②受低频振动的影响,构象异构体分布会出现偏差,从而影响计算得到的手性光谱;③由于激子偶合方面的计算方法尚未完善,很容易出现偏差;④能级数量的选取影响谱图的计算,能级太多,计算量太大,影响运算速度,能级太少,谱图计算不准。
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