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對映異構(取代羧酸,對映異構,同分異構,立體異構) | |
作者:佚名 文章來源:醫(yī)學全在線 點擊數 更新時間:2007/8/31 10:15:06 文章錄入:凌林 責任編輯:凌云 | |
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同分異構現象在有機化合物中十分普遍,它包括構造異構和立體異構兩大類: 對映異構是立體異構中的一類,表現在各個對映異構體對平面偏振光的作用不同。 一、平面偏振光和物質的旋光性 。ㄒ)偏振光和偏振光的振動面 光波是電磁波,是橫波。其特點之一是光的振動方向垂直于其傳播方向。普通光源所產生的光線是由多種波長的光波組成,它們都在垂直于其傳播方向的各個不同的平面上振動。圖17-1(左)表示普通的單色光束朝我們的眼睛直射過來時的橫截面。光波的振動平面可以有無數,但都與其前進方向相垂直。 圖17-1 平面偏振光的形成 圖17-2 兩個尼科耳棱晶平行放置(上)或重直放置(下)時的情況 當一束單色光通過尼科目棱晶(由方解石晶體加工制成,圖17-1中)時,由于尼科耳棱晶只能使與其晶軸相平行的平面內振動的光線通過,因而通過尼科耳棱晶的光線,就只在一個平面上振動。這種光線叫做平面偏振光,簡稱偏振光(圖17-1右)。偏振光的振動方向與其傳播方向所構成的平面,叫做偏振光的振動面。 當普通光線通過尼科耳棱晶成為偏振光后,再使偏振光通過另一個尼科耳棱晶時,則在第二個尼科耳棱晶后面可以觀察到:如果兩個尼科耳棱晶平行放置(晶體相互平行)時,光線的亮度最大(圖17-2上);如兩個棱晶成其他角度時,則光線的亮度發(fā)生不同程度的減弱,接近90°時較暗,接近0°時較明亮。 。ǘ)旋光性物質和物質的旋光性 自然界中有許多物質對偏振光的振動面不發(fā)生影響,例如水、乙醇、丙酮、甘油及氯化鈉等;還有另外一些物質卻能使偏振光的振動面發(fā)生偏轉,如某種乳酸及葡萄糖的溶液。能使偏振光的振動面發(fā)生偏轉的物質具旋光性,叫做旋光性物質;不能使偏振光的振動面發(fā)生偏轉的物質叫做非旋光性物質,它們沒有旋光性。 當偏振光通過旋光性物質的溶液時,可以觀察到有些物質能使偏振光的振動面向左旋轉(逆時針方向)一定的角度(圖17-3),這種物質叫做左旋體,具有左旋性,以“-”表示;另一些物質則使偏振光的振動面向右旋轉(順時針方向)一定的角度,叫做右旋體,它們具有右旋性,以“+”表示。以前也曾用“l(fā)、d”表示左右旋。 圖17-3 左旋體使偏振光的振動面向左旋轉 (三)旋光度和比旋光度 如將兩個尼科耳棱晶平行放置,并在兩個棱晶之間放一種溶液(圖17-4),在第一個棱晶(起偏振器)前放置單色可見光源,并在第二個棱晶(檢偏振器)后進行觀察?梢园l(fā)現,如在管中放置水、乙醇或丙醇時,并不影響光的亮度。但如果把葡萄糖或某種乳酸的溶液放于管內,則光的亮度就減弱以至變暗。這是由于水、乙醇等是非旋光性物質,不影響偏振光的振動面;而葡萄糖等是旋光性物質,它們能使偏振光的振動面向右或左偏轉一定的角度。要達到最大的亮度,必須把檢測振器向右或向左轉動同一角度。旋光性物質的溶液使偏振光的振動面旋轉 的角度,叫做旋光度,以α表示。 圖17-4 旋光性測定示意圖 一種物質的旋光性,主要決定于該物質的分子結構。但在測定物質的旋光度時,還受到測定條件的明顯的影響。影響旋光度的因素包括溶液濃度、液層厚度(即盛液管的長度)、所用光線(單色光)的波長、溫度以及溶劑等。因此,同一種旋光性物質在不同條件下測定α值時,所得的結果也不一樣。但如固定實驗條件,則測得的物質的旋光度即為常數,它能反映該旋光性物質的本性,叫做比旋光度,以[α]表示。比旋光度與測得的旋光度(α)有以下的關系: 式中:λ——測定時所用單色光的波長,通常用鈉光的D線(λ=589nm) c——溶液濃度(g·ml-1) l——盛液管的長度(dm) 當c和l都等于1時,則[α]= α。因此,物質的比旋光度就是濃度為1g·ml-1的溶液,放在1dm長的管中測得的旋光度。所用溶劑須寫在比旋光度值后面的括號中。因為即使在其他條件都相同時,改變溶劑也會使[α]值發(fā)生變化。 比旋光度是旋光性物質的一種物理常數。如像每種物質都有一定的熔點、沸點、折射率、密度一樣,各種旋光性物質都有其比旋光度。 |
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