Дихроизм измерение в области

Для получ. кривых дисперсии оптич. вращения (ДОВ) и спектров кругового дихроизма (КД) использ. спектрополя-риметрия. Приборы для регистрации кривых ДОВ наз. спек-трополяриметрами, спектров КД — дихрографами. Они отличаются от поляриметров тем, что источник света в них сочетается с монохроматором, позволяющим проводить измерения в области длин волн 190—700 нм. В дихрографах имеется также устр-во для определения дихроичного поглощения. Приборы снабжены автоматич. фотоэлектрич. регистрирующим устр-вом. Существуют также приборы, с помощью к-рых можно получать как кривые ДОВ, так и спектры КД. [c.474]

Явление вращения плоскости поляризации света, проходящего через вещество с асимметричными молекулами, было открыто в прошлом веке, и с тех пор угол вращения при определенной длине волны (О-линии натрия) стал обязательной характеристикой в числе тех немногих величин, которыми наделяют каждое новое вещество. Однако только сравнительно недавно техника поляриметрических исследований позволила проводить систематическое изучение оптически активных молекул в областях поглощения тех хромофорных групп, в которых и заключен собственно источник эффекта. Помимо вращения плоскости поляризации, оптическая активность проявляется также в круговом дихроизме — способности вещества по-разному поглощать свет, поляризованный по правому и левому кругу. Оба явления описывают с разных сторон взаимодействие электромагнитных волн с асимметричной средой. Чисто технические трудности в измерении кругового дихроизма были преодолены только в последнее время, поэтому метод кругового дихроизма можно отнести к числу новейших. [c.5]

Однако до сих пор метод кругового дихроизма еще слабо развит по сравнению с методом вращательной дисперсии. Это объясняется сложностью требуемой аппаратуры и трудностями в технике измерения, которых здесь намного больше, чем в методе вращательной дисперсии. Из первых работ в области кругового дихроизма особенно заслуживают внимания работы Куна, и прежде всего его теоретическое изучение этого явления [20]. [c.16]

ЧТО измерения в области 240 ммк не дают особых преимуществ по сравнению с изучением кругового дихроизма в области п —> я -перехода (340 ммк) для кетонов с сопряженными двойными связями. Кроме того, в области 240 ммк гораздо труднее проводить измерения кругового дихроизма. [c.183]

Из экспериментально измеренного дихроизма в области 280 ммк получают значение g=—6,5-10 . [c.498]

Проблема измерения кругового дихроизма, т. е. измерение Де = 8г—Ёг, состоит в том, что эксперимент проводится в области полосы поглощения, а отношение Де/е (е — коэффициент экстинкции)— очень малая величина. Для выполнения эксперимента необходимо формирование лучей с круговой поляризацией для заданной длины волны. [c.197]

Для расчета доли спиральной формы можно также воспользоваться линейной зависимостью между этой величиной и поглощением белка в ультрафиолетовой области при длинах волн менее 200 ммк, где находится полоса поглощения пептидной группы. В этой области поглощение зависит от конформации молекулы — для спиральной структуры оно вдвое слабее, чем для хаотической или Р-структур, спектры которых подобны. Наблюдается также дихроизм поглощения в ультрафиолетовой области, обусловленный особенностями симметрии спирали. Данные о содержании а-спиральной формы, рассчитанные на основании интенсивности поглощения при 190—200 ммк, приведены в последнем столбце табл. 13. При измерениях в этой коротковолновой области необходимо учитывать светорассеяние и разницу в поглощении, обусловленном боковыми группами для двух конформаций. [c.297]

Рис. 35.7. Оптическая система для измерения дихроизма а ультрафиолетовой и видимой областях спектра.

ИЗМЕРЕНИЯ ДИХРОИЗМА В ИНФРАКРАСНОЙ ОБЛАСТИ [c.212]

Изменения конформации полипептидной цепи (а-спираль, /3-структура, статистический клубок) могут быть также определены с помощью инфракрасной спектроскопии. Характерные полосы амид I и амид II изменяют положение максимума в зависимости от конформации. Измерение дихроизма в инфракрасной области с помощью плоскополяризованного излучения дает возможность однозначно различить а-спираль и /3-структуру. [c.385]

Показатель преломления образца в отсутствие поглощения (фон полос поглощения) можно рассчитать из уравнения (1), где угол Брюстера а в получен экспериментально путем измерения угла, при котором интенсивность прошедшего излучения, поляризованного параллельно направлению (а, х). максимальна (рис. 93 и 94). Но в области полосы поглощения показатель преломления образца будет меняться в зависимости от длины волны согласно дисперсионной теории (см. например, [14]). Кроме того, для образца с высоким дихроизмом показатель преломления неодинаков для двух различных направлений поляризации. Это приведет к тому, что эффективный оптический путь с1 (рис. 93, а) будет различен для различных направлений поляризации. Б этом случае в рассчитанное дихроичное отношение вносятся ошибки, так как измеренные оптические плотности полос поглощения относятся к разным оптическим путям. Исправить эти ошибки можно, только зная показатель преломления в области полосы поглощения. Его можно получить из дисперсионной формулы или из измерений интенсивности отражения и уравнения Френеля [14]. [c.264]

Сложность первых измерений кругового дихроизма была обусловлена тем, что почти во всех случаях использовали вторичное явление, а именно превращение плоско-поляризованного света в эллиптически-поляризованный при пропускании пучка света через оптически активный образец в области поглощения исследуемого вещества. Такие измерения все еще трудно проводить даже с помощью современной электронной аппаратуры. С другой стороны, анализируя сущность явления, т. е. разность в поглощении между левым и правым циркулярно-поляризованным светом, нам удалось сконструировать относительно простой прибор, который позволяет измерять круговой дихроизм так же легко, как и производить запись кривых поглощения с помощью спектрофотометра [21]. За короткое время было получено большое количество новых данных, которые также дали возможность лучше понять некоторые работы по вращательной дисперсии. [c.16]

Наблюдаемая кривая вращательной дисперсии обусловлена не только рассматриваемым хромофором другие хромофоры, поглощающие в далекой ультрафиолетовой области спектра, также дают, и иногда весьма значительный, вклад в оптическое вращение, измеряемое в видимой области спектра. Вращательную дисперсию с достаточной степенью точности можно приписать данному хромофору только в том случае, если фон, создаваемый хромофорами, поглощающими в далекой ультрафиолетовой области, будет мал по сравнению с величиной рассматриваемого эффекта Коттона. Однако может случиться, что характерный вклад данного хромофора в измеряемое оптическое вращение нельзя выделить из полной кривой вращательной дисперсии. Круговой дихроизм не имеет таких недостатков, так как хромофоры, поглощающие в далекой ультрафиолетовой области спектра, не дают заметного вклада в эффект в пределах рассматриваемой области спектра. Типичный пример приведен на рис. 10. Сопряженные двойные связи, которые, несомненно, оптически активны, дают отрицательный сплошной фон высокой интенсивности, полностью маскирующий оптическое вращение карбонильной группы в положении 17, хотя оптическая активность этой группы очень велика. Круговой дихроизм карбонильной группы 17-кетона проявляется очень хорошо. Кривая кругового дихроизма ограничивается только со стороны коротких длин волн, где поглощение становится настолько большим, что измерения невозможны. [c.34]

При количественном анализе круговой дихроизм также имеет ряд преимуществ перед вращательной дисперсией, особенно когда рассматриваемый хромофор присутствует вместе с оптически активными веществами, которые не имеют полос поглощения в данной области спектра. При измерении кругового [c.34]

Измерение кругового дихроизма, за исключением, мол- ет быть, нескольких определенных областей спектра, всегда проводится при наличии вращения, величина которого обычно неизвестна. Поэтому существенно, чтобы прибор, измеряющий круговой дихроизм, был нечувствителен к этому вращению. [c.41]

ИЗМЕРЕНИЕ КРУГОВОГО ДИХРОИЗМА В ВИДИМОЙ И УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЙ ОБЛАСТЯХ СПЕКТРА [c.44]

В такой же степени эти замечания применимы и к поляриметрическим измерениям, если мы хотим изучать аномальный ход кривых дисперсии вращения. Эти аномалии связаны с наличием полосы кругового дихроизма и, следовательно, находятся в области полосы поглощения вещества. [c.44]

Хотя измерения можно провести по всему видимому спектру, на практике подходящими являются только высокоинтенсивные линии спектральной лампы точность сильно падает на краях видимого спектра, где глаз становится менее чувствительным. Измеряемая эллиптичность редко превыщает 1 или 2°. Фактически круговой дихроизм существует только в области поглощения, и, переходя за определенный предел, мы уже не получаем никаких преимуществ от увеличения длины кюветы (или концентрации раствора), так как поглощение также будет увеличиваться. Оптимум пропускания, который следовало бы использовать, равен приблизительно 13%, что соответствует оптической плотности 0,9. Точность считывания в этом случае составляет 0,02° нри измерениях на очень интенсивной линии ртутного разряда (т. е. 5460 А). Для такого исследования требуется высококвалифицированный лаборант. [c.72]

Как уже было сказано выше, а, р-ненасыщенная кетогруппа имеет сильный переход примерно при 240 ммк, который также является оптически активным в полициклических структурах типа стероидов. Измерения кругового дихроизма в этой области [c.181]

Одним из наиболее очевидных применений исследования циркулярного дихроизма в области комплексных соединений явилось обнаружение [31, 34] в некоторых областях спектра бэльшего числа переходов, чем это наблюдается в обычном спектре поглощения. Лучшее разрешение полос циркулярного дихроизма в основном обусловлено дополнительным параметром знака, как это видно из графика, приведенного на рис. 11, хотя здесь играет роль также и то обстоятельство, что полосы циркулярного дихроизма уже соответствующих полос в электронном спектре поглощения (возможно, вследствие того, что некоторые колебания, вносящие вклад в интенсивность электронно-колебательных электрических дипольных переходов, не эффективны в отношении создания оптической активности этот вопрос обсуждается ниже). В таком сравнительно благоприятном случае, когда две компоненты спектра достаточно отличаются по энергии, возможность обнаружить существование двух компонент возрастает в следующем порядке спектр поглощения <спектр ДОВ < спектр ЦД. Анализ кривой дисперсии вращения, как и следовало ожидать, приводит [41] к тому же результату. что и непосредственное измерение циркулярного дихроизма. [c.162]

Прежде всего следует отметить, что в больщинстве случаев в качестве хромофоров рассматриваются только те группы, которые поглощают в видимой и ближней ультрафиолетовой областях спектра, т. е. группы, обладающие подвижными электронами. Такое ограничение обусловлено возможностями современной техники измерений. Однако хорошо известно, что в далекой ультрафиолетовой области спектра (ниже 1800 А) все связи в молекулах будут поглощать. Согласно более широкому понятию о хромофорах, считается, что молекула состоит из групп, способных взаимодействовать с проходящим светом, хотя в действительности большинство этих групп поглощает только в далекой ультрафиолетовой области спектра. Группы, поглощающие в далекой ультрафиолетовой области спектра, не оказывают существенного влияния на измерения кругового дихроизма в области длин волн выше 2200 А однако величина оптического вращения в этой области спектра может в значительной степени определяться именно такими группами. Даже для областей спектра, далеких от области поглощения, щ—ПгФО, хотя величина этой разности быстро уменьшается с увеличением расстояния между длиной волны Я, для которой измеряется эффект, и длиной волны Ямакс при максимуме полосы поглощения. [c.28]

Вообще говоря, все модели можно разделить на две группы одни рассматривают рефракцию (двойное круговое лученрелом-ление), другие — поглощение (круговой дихроизм). Для моделей первой группы требуется, чтобы свет вызвал ограниченные колебания какого-то количества зарядов вдоль различных направлений, так чтобы их совместные действия и взаимодействия были диссимметричны. Классическая теория рефракции и поляризуемости, по-видимому, удобна для таких моделей и позволяет проводить аналогии с хорошо изученными явлениями. По-видимому, следует честно сказать, что в большинстве этих моделей не проведено корреляции со свойствами поглощения, причем возбуждение рассматривается как несколько усиленное колебание. Модели, относящиеся ко второй группе, акцентируют внимание на движении одного электрона во времени и на диссимметрии процессов возбуждения. Здесь уже требуется квантовомеханический подход, а простые аналогии установить трудно. В этом случае обычное вращение в областях пропускания, или вращение, возникающее в результате переходов в недоступных для измерения областях спектра, отнесено к роли фона. [c.264]

Теоретически знаки оптического вращения и кругового дихроизма взаимосвязаны при Я>Ямакс невозможно одновременное существование неравенств И > г и е/<ег- Хромофор, для которого n < Дr при ЖХмакс, называется правовращающим, если П1>Пг при Х<Хмакс, то хромофор будет левовращающим. Правовращающему хромофору соответствует положительный эффект Коттона на кривой КД, а левовращающему — отрицательный эффект Коттона (рис. 21). Это определение было введено для отнесения веществ к тому или иному классу, когда измерения оптической активности проводили для одной длины волны о — линии натрия вещества с положительным вращением относили к правовращающим, с отрицательным вращением — к левовращающим. На спектрах ДОВ и КД в доступном интервале длин воли могут наблюдаться эффекты Коттона разного знака в различных областях спектра. Поэтому неправильно по одному произвольному эффекту Коттона относить вещества к тому или иному классу. [c.37]

Легче интерпретировать дихроизм п—я -переходов карбонильных соединений. В данном случае имеется набор правил, известных как правила октанта, которые позволяют предсказывать знак и величину КД простых соединений [47]. Разработан также теоретический подход к анализу КД-спектров и спектров поглощения белков в высокоэнергетической УФ-обла-сти. В пределах регулярной р-струк-туры, а-спирали и кристаллических областей электронные переходы соседствующих друг с другом амидных групп могут быть связаны, в результате чего имеет место делокализация возбуждения. Такая делокализация (экситон) приводит к расщеплению (давыдовскому расщеплению) на два перехода с различающимися энергиями и направлением поляризации [7, 44]. Так, полоса поглощения амидной группы с тах = 52 600 см- в случае а-спирали расщепляется на две компоненты с Vmax=48 500 и 52 600 см . Кроме того, низкоэнергетические я—п - и п—я -переходы весьма близки по энергии, что может приводить к формированию состояния, представляющего смесь двух указанных состояний с появлением вращательной силы в я—я -полосе, знак которой противоположен знаку вращательной силы в п—я -полосе (см. работу [44]). И знак, и интенсивность КД-полос зависят от конформации соединения, что позволяет четко различать а-спирали, -структуры и статистический клубок. В водных растворах измерения проводят при длинах волн, простирающихся вплоть до вакуумного ультрафиолета, т. е. до волновых чисел - бООООсм [48]. [c.26]

Имеется немало доказательств, указывающих на то, что пуриновые и пиримидиновые основания располагаются стопкообразно в растворе благодаря сильным осевым взаимодействиям работы по ЯМР [73—80], измерениям дисперсии оптического вращения [72—73, 81—86], кругового дихроизма [87—89] и поглощения в ультрафиолетовой области [82, 85, [c.188]

Линейные цианидные комплексы [Ад(СМ)2] , [Аи(СМ)21" и Нд(СМ)2 были недавно подробно исследованы Джонсом [96, 97, 99, 101—103, 106]. В некоторых из этих работ использованы измерения дихроизма поглощения в инфракрасной области для определения ориентации комплексных ионов в кристалле. При этом подтверждена ориентация линейных ионов [МСАдСМ]" относительно кристаллографических осей кристалла калиевой соли, известная ранее из рентгеноструктурного исследования, и определена ориентация линейного иона в К[Аи(СМ)2]. [c.309]

Выводы ЭТИХ работ могут использоваться для расширения области применимости модели ориентированного-дезориен-тированного полимера, но на современном этапе при измерениях дихроизма едва ли это является столь уж необходимым. [c.306]

Измерения спектров в поляризованном инфракрасном излучении являются прямым методом распознавания вытянутой и свернутой форм волокнистых белков, причем признаки их точно те л< е, что и в случае синтетических полипептидов (см. выше). Классический опыт Астбери по вытягиванию волоса, нагретого паром, показал, что дифракционная картина рентгеновских лучей изменяется при этом от вида, характерного для свернутой формы, до вида, характерного для вытянутой формы. Методом инфракрасной спектроскопии с поляризованным излучением это было подтверждено по величине дихроизма пептидных полос, причем измерения велись с целым волосом в области обертонов [95, и с его срезом — в области фундаментальных частот [96]. Этими опытами было показано также, что ни одна из этих двух форм не является полностью а- или полностью Р-формой. Поскольку рентгенография показывает, по-видимому, что каждая из этих последних люжет быть получена в чистом виде, то следует предположить зависихюсть результатов инфракрасной спектроскопии от того факта, что какая-то часть образца не имеет достаточно четкой кристаллической структуры, т. е. не дает и соответствуюш,его отражения рентгеновских лучей. [c.320]

Высказывалось предположение [5] о том, что наличие интенсивной полосы в спектре циркулярного дихроизма иона (+)-[Со епз] объясняется не тригональным расщеплением компонент (Од), а тем, что комплексный ион имеет преимущественно конформацию ккк слабые отрицательные полосы обусловлены некоторыми другими конформациями ккк, кк к или к к к ). Однако конформация комплекса 0-(+)-[Со (+рп)з] жестко фиксируется тремя экваториальными метильными группами, а спектр циркулярного дихроизма этого комплекса очень похож на спектр (+)-[Со еПд] с двумя эффектами Коттона [97а] противоположного знака в видимой области. Эти эффекты нельзя объяснить различными конформациями комплексного иона как полагают, они обусловлены двумя электронными переходами иона. Аналогичные доводы были использованы [98 ] и в более поздней работе, в которой пределы измерений были расширены на ультрафиолетовую область здесь также предполагалось, что знак эффекта Коттона для полосы переноса заряда при 200нм зависит от конформации к или/г ) диамина. [c.189]

Круговой дихроизм проявляется только в области поглощения вещества. Таким образом, одна из трудностей заключается в том, что измерения проводятся в спектральных областях, где световой поток уже сильно уменьшен из-за собственного поглощения. Поскольку круговой дихроизм обычно составляет лишь небольшую часть поглощения, практически всегда приходится измерять очень слабый дихроиз л во избежание сильного поглощения света. Например, если мы имеем дело с растворами, то оптимальные используемые концентрации (или длины кювет) будут определяться скорее поглощением вещества, чем его круговым дихроизмом. Оптимальные концентрации (или длины кювет) зависят от метода измерения, но обычно они должны быть такими, чтобы образец пропускал около 5—20% в области спектра, где проводится измерение кругового дихроизма. [c.44]