Наблюдение оптической активности на поляриметре

Предисловие.

ХИРОПТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ.

Лекция № 10 - 12 (испр)

Одна часть органических соединений имеет хиральность, т.е. оптически активна, другая ахиральна (оптически не активна). Хиральность (от греч. cheir – рука) с точки зрения химических соединений – это несовместимость пространственного строения молекул с их зеркальным изображением, как не совместимы в пространстве левая и правая руки.

Основным условием хиральности молекул является отсутствие центра симметрии, плоскости симметрии, зеркально-поворотной оси симметрии S_n в молекуле.

Сначала возник поляриметрический метод измерения оптической активности веществ, затем он трансформировался в спектрополяриметрические методы, которых в настоящее время два: дисперсия оптического вращения (ДОВ) и круговой дихроизм (КД), которым и посвящены эти лекции. Эти два метода позволяют лишь относительно устанавливать конфигурацию энантиомеров (относительно пространственного строения энантиомеров глицеринового альдегида).

Метод КД является одним из спектральных методов, кроме определения пространственной конфигурации молекул, он дает возможность изучать также и электронное строение молекул.

Вопрос об абсолютной конфигурации хиральных молекул решает метод рентгеноструктурного анализа с использованием аномального рассеяния рентгеновских лучей, который в данных лекциях не рассматривается.

Следует отметить еще два метода, которые также в этих лекциях не рассматриваются: хроматографический метод и метод ЯМР. В первом методе используются хиральные неподвижные фазы в качестве адсорбента. Во втором методе создают условия для различий в химических сдвигах и интенсивностях отдельных сигналов энантиотопных групп за счет их взаимодействий с хиральным растворителем или хиральным сдвигающим реагентом.

Излучение бывает неполяризованное, когда электромагнитные колебания излучения совершаются в бесконечном множестве плоскостей, проходящих через луч (a), и плоско поляризованное, когда электромагнитные колебания совершаются только в одной плоскости (b). Измерение оптической активности производят на поляриметре, блок-схема которого представлена ниже:

Здесь 1 – источник излучения, 2 (поляризатор) и 4 (анализатор) – специально вырезанные из кварца призмы Николя, пропускающие только плоско поляризованное излучение, причем, их плоскости пропускания излучения установлены взаимно перпендикулярно, чтобы пропущенное поляризатором излучение не проходило через анализатор, 3 – кювета с оптически активным веществом, 5 – глаз или приемник излучения.

Прибор работает по минимуму пропускания излучения. Вещество поворачивает плоскость поляризации на угол a. Чтобы его измерить, надо повернуть призму анализатора на тот же угол и в ту же сторону, чтобы плоскость поляризации излучения и плоскость пропускания анализатора были взаимно перпендикулярны и обеспечивали минимум поглощения.

Если вещество вращает плоскость поляризации по часовой стрелке, то оно является правовращающим (обозначается знаком +), если против часовой стрелки, то – левовращающим (со знаком -).

Дата добавления: 2014-01-05