【手性趣闻  29.】

       （29.  旋光性物质的本质）

       1811年，法国物理学家阿拉果发现，当单色平面偏振光通过水晶（一种石英晶体，化学成分为二氧化碳）时，偏振面会发生扭转。后来有人发明了定量检测扭转的仪器叫旋光仪。它的主要部件就是用尼科尔晶体磨成的起偏器和检偏器，这种起偏器（或检偏器）是各向异性的，也就是它可以把各向同性的自然光过滤，只让一个方向振动的光通过，这就形成了偏振光。然后让这偏振光通过测试管（可装待测物质），之后再通过检偏器，可以发现测试管里的旋光性物质把偏振光扭转了一定角度，有的物质是向左旋的（逆时针旋转，记为“-”），有的物质则是右旋的（顺时针旋转，记为“+”）。可见下图所示。

 后来发现很多物质都具有旋光性，所以人们把具有旋光性的物质叫做旋光性物质。而且旋光性物质大都具有左旋和右旋成对的，旋转角度都是相等的。

 许多晶体都是具有成对的左右旋的旋光性，当它们的晶体结构被破坏时，其旋光性消失了。

 而很多化学分子具有旋光异构体，也就是成对的左右旋分子结构。当然它们可以是含有不对称碳原子的物质，有的是不含不对称碳原子，但是分子内部具有不对称要素。1815年，法国物理学家毕奥猜测，具有旋光性的化学物质的分子构造一定是不对称的。但实际上直到1846年，法国生物化学家巴斯德的实验才回答了这个问题。因为分子构型的对映异构，才是物质旋光性的原因。

 所有旋光性的物质，无论晶体也好，液体也罢，其晶体结构或分子构型都满足一个条件，那就是“镜像对称”的一种特殊的对称，这个镜与像就是左旋右旋的对映异构体，它们自然是成对的。正是这种对映异构，或者说旋光异构，当它们与偏振光作用时，会导致偏振光向不同的方向发生偏转。

而满足这个“镜像对称”条件的物质特征就是手性。巴斯德为此作了开创性的研究工作，所以他被誉称为“手性之父”。

            丰都智愚河畔环境技术工作室   α