Определение оптического вращения (поляриметрия)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИЧЕСКОГО ВРАЩЕНИЯ (ПОЛЯРИМЕТРИЯ) [c.30]

Уточнены статьи Определение вязкости жидкостей , Определение показателя преломления (рефрактометрия) , Определение оптического вращения (поляриметрия) , Определение pH , Потенциометрическое титрование , Титрование в неводных растворителях . Комплексометрическое титрование , Хроматография , йодное число . Расширены разделы Реактивы и Индикаторы . [c.14]

Определение показателя преломления (рефрактометрия) переработано и сокращено за счет исключения описания рефрактометра. Аналогичным образом изменен раздел Определения оптического вращения (поляриметрия). Опущены методика измерений как общеизвестная и примеры расчетов. [c.39]

Важным инструментальным методом количественного анализа в ряде отраслей промышленности (получение сахара, душистых веществ, лекарственных препаратов) является поляриметрический метод—определение оптического вращения с помощью поляриметров. [c.7]

Открытие оптической активности сахаров принадлежит Биоту (1817), исследовавшему раствор сахарозы. С тех пор определение оптической активности —поляриметрия —успешно используется для исследования углеводов с различными целями —идентификации, количественного анализа, изучения строения и стереохимии сахаров (определения их конфигурации и конформаций) (см. обзор [1 ]). В последние годы особенно повысился интерес к разновидности поляри-метрии, называемой дисперсией оптического вращения (стр. 82). [c.73]

Большинство визуальных определений оптического вращения при одной определенной длине волны было проведено нри помощи В-линии натрия (5890 А)- Однако часто используют и зеленую линию ртути (5460 А). Последнюю предпочитают В-линии натрия вследствие гораздо большей чувствительности глаза к зеленому цвету, чем к желтому. Пробу обычно готовят в виде раствора, который помещают в кювету (длиной 1—2 дм) поляриметра при температуре 20—25°. Оптическое вращение, как правило, измеряют в единицах удельного вращения [а] или молекулярного [c.41]

УДЕЛЬНОЕ ВРАЩЕНИЕ. Величина оптического вращения при определенных условиях выражается в градусах и называется наблюдаемым оптическим вращением. Угол вращения а является функцией длины трубки, в которую помещают исследуемое соединение, структуры, концентрации оптически активного вещества, природы растворителя, температуры раствора и длины волны поляризованного света, используемого в опыте, В качестве источника света в большинстве поляриметров применяют D-линию натрия (589 нм). [c.129]

Приборы, основанные на принципе симметричных углов (различие в интенсивности двух лучей, поляризованных в различных плоскостях). Если два луча, поляризованные в различных плоскостях (углы 6 к нулевой плоскости), пропустить через оптически неактивное вещество, а затем через анализатор, установленный в нулевой плоскости, то интенсивности обоих лучей будут одинаковы. Если же вместо оптически неактивного вещества использовать оптически активное вещество, то плоскости колебания прошедших через этот образец поляризованных лучей будут (-Ьб-Ьа) и (-Н6 — а). После пропускания этих лучей через анализатор в нулевой плоскости интенсивности лучей не будут равны. Отношение интенсивностей подобных лучей зависит от а — оптического вращения образца. Таким образом, измерение сводится к определению отношения двух токов, возникающих при попадании двух лучей света на фотоэлемент. Несколько новейших моделей- поляриметров основаны на этом принципе измерения, причем оба луча могут быть разделены во времени (при попеременном пропускании через исследуемый образец [c.266]

Оптическое вращение измеряют при помощи поляриметра. Нулевая точка поляриметра определяется при пустой, но закрытой трубке для жидких веществ и при наполненной определенным растворителем для растворов твердых веществ. [c.34]

Определение удельного вращения. Для веществ, обладающих оптической активностью, хорошим показателем чистоты является удельное вращение, определяемое с помощью особого прибора—поляриметра (стр. 208). [c.24]

Интересным видоизменением поляриметра является сахариметр, применяемый специально для анализа растворов сахара. В отличие от обычного поляриметра, осветителем в котором служит натриевая лампа или другой источник монохроматического света, в сахариметре для этой цели используется белый немонохроматический свет. Применение такого осветителя оказалось возможным вследствие случайного совпадения вращательной дисперсии кварца и растворов сахара. Раствор сахара вызывает правое вращение плоскости поляризации. Это вращение в сахариметрах компенсируют введением в луч света клина из левовращающего кварца. Вследствие равенства дисперсии оптического вращения кварца и раствора сахара компенсация происходит при всех длинах волн, что и позволяет использовать для освещения сахариметров белый свет. Определения на сахариметре характеризуются высокой точностью, так как толщину клина можно измерить очень точно. Клином называют устройство из двух клинообразных пластинок левовращающего кварца и плоской пластинки правовращающего. Положение клина часто калибруют в единицах концентрации, или так называемых международных сахарных градусах (°5). Величине сто сахарных градусов (100°8) соответствует раствор сахарозы, содержащий 26 г в 100 мл раствора при 20 °С и длине трубки 2 дм. [c.157]

Способность вращать плоскость поляризованного света при прохождении его через слой вещества называют оптической активностью. Прибором для определения угла вращения плоскости поляризации служит поляриметр. [c.31]

Определение оптической активности. Угол вращения плоскости поляризации удобно измерять в микрокюветах длиной 2 или 5 см. Они делаются из толстостенной трубочки с внутренним диаметром 1—2 мм. В этом случае определение может быть проведено с минимальным количеством вещества. Наблюдаемый в поляриметре угол вращения пересчитывают с учетом плотности (для жидких веществ) или концентрации (для растворов твердых веществ) на удельное вращение [а]ь . [c.48]

В других поляриметрах такого же типа нулевой точке соответствуют скрещенные николи тогда при определении угла вращения плоскости поляризации анализатор поворачивают до момента. наибольшего потемнения оптического поля. Так устроены наиболее простые поляриметры. В других системах поляризатор и анализатор делаются неподвижными, и, следовательно, для того, чтобы луч прошел через анализатор, необходимо повернуть плоскость поляризации луча, выходящего из оптически активного раствора. Это осуществляется оптическими клиньями, изготовленными из оптически активного кристалла (например, кварца), угол вращения плоскости поляризации у которого зависит от толщины. Перемещая клин, имеющий переменное сечение, можно повернуть плоскость поляризованного луча на любой угол. В таких системах шкала связана не с анализатором, а с клином. [c.90]

Сущность метода ДОВ такая же, как и обычной поляриметрии (стр. 73), но в нем используется широкий диапазон длин волн видимого и УФ света, от 700 до 200 нм. Кривая ДОВ строится таким образам, что по оси абсцисс откладывают длины волн (нм), а по оси ординат — величины молекулярного вращения, соответствующего данньШ длинам волн. Если молекула не содержит хромофорных групп — это относится к обычным свободным сахарам и многим их производным, — кривая ДОВ при уменьшении длин волн показывает плавное увеличение абсолютной величины молекулярного вращения. Увеличение молекулярного вращения при уменьшении длины волны дает возможность применять для определения оптической активности гораздо меньшие навески, чем обычно. Два энантиомера характериз уются положительной (поднимающейся с уменьшением длины волны) и отрицательной (опускающейся) кривой ДОВ. [c.82]

Готовят пять растворов сахара 10, 15, 20, 25 и 30%. Для этого навески 10, 15, 20, 25 и 30 г растворяют в дистиллированной воде — каждую в колбе на 100 мл. Объем раствора доводят до метки. Два-три раза ополаскивают поляриметрическую трубку небольшим количеством 10%-ного раствора сахара и заполняют ее полностью этим раствором (стр. 305). Следят за тем, чтобы в трубке не оставались пузырьки воздуха. Завинчивают трубку, вставляют ее в поляриметр, добиваются равномерного затемнения оптических полей и делают отсчет угла вращения анализатора по лимбу и нониусу (стр. 305). Сместив показание анализатора несколько дальше по шкале, возвращают его обратно, снова устанавливают оптическое равновесие и делают второй отсчет. Так повторяют определение 3—5 раз. Затем убирают трубку и снова проверяют нулевую точку. Если она отличается от установленной ранее, обращаются к преподавателю. Далее повертывают трубку на 180° вокруг вертикальной оси и повторяют определение угла вращения. Берут среднее из полученных отсчетов. Аналогично анализируют 15, 20, 25 и 30%-ные растворы. [c.306]

Угловым вращением называют число градусов, на которое вещество или его раствор при определенной концентрации, температуре и длине трубки поляриметра будет вращать плоскость поляризации. Иногда вместо термина угловое вращение применяют термин оптическое вращение . [c.399]

Так перегоняют образцы сиропообразного вещества весом 50 мг и менее, что достаточно для получения некоторой информации. После отделения небольших проб для определения элементарного состава и снятия инфракрасного спектра на образце весом 15—20 мг можно определить показатель преломления. Этот же образец повторно используют для изучения вещества методом хроматографии на бумаге и электрофореза. На оставшемся веществе с помощью поляриметра с малой трубкой измеряют оптическое вращение. [c.13]

Поляриметрия. Оптическая активность измеряется аппаратами, называющимися поляриметрами, состоящими из двух николей, которые монтируют в стеклянную трубку, содержащую исследуемое вещество или раствор. Первый николь фиксирован и поляризует свет, а второй, подвижный, прикрепленный к градуированному сектору, служит для определения угла вращения. [c.29]

Так как при соблюдении этих условий угол вращения пропорционален количеству растворенного вещества, то, зная угол удельного вращения данного вещества и измеряя угол вращения данного раствора, из приведенной выше формулы, можно вычислить его концентрацию, то есть поляриметр может служить для, количественных определений оптически деятельных веществ. Этим пользуются в сахарном производстве для определения количества сахара в различных жидкостях. [c.274]

Необходимо подчеркнуть, что измерения на простом поляриметре позволяют очень точно определить толщину пленок оптически активных мезоморфных веществ, нанесенных на прозрачную пластинку. Таким путем может быть измерена пленка толщиной менее 10 А. Даже и не в таких крайних случаях оптическое вращение можно использовать для определения толщины пленок. Например, можно визуально измерить толщину кварцевой пластинки с ошибкой менее 0,5 р. при помощи полутеневого поляриметра среднего качества (при X 5000 А). Еще более высокая точность может быть получена при измерении,в ультрафиолетовом свете. [c.266]

В поляриметре пользуются монохроматическим светом, применяя светофильтр 2. При внесении трубки 4 с оптически деятельным раствором плоскость поляризации пучка света, падающего на поляризатор, поворачивается на определенный угол скрещенная призма уже не будет гасить проходящий свет, и равная освещенность поля нарушается. Вращением анализатора добиваются восстановления равной освещенности. Угол поворота анализатора отвечает углу вращения плоскости поляризации света а раствора. Он отсчитывается по лимбу 6 (шкале) и нониусу 7 (см. рис. 50,6) с точностью до 0,1°. Число целых градусов определяют по последнему делению основной шкалы лимба слева от нуля нониуса. Десятые доли определяют на правой части шкалы нониуса по делению, которое совпадает с каким-либо делением шкалы лимба. [c.229]

Применяют поляриметрию для определения концентрации растворов оптически активных веществ, в основном углеводов — сахара, глюкозы. Для идентификации веществ используют удельное вращение, которое является постоянной (константой) для данного вещества. По удельному вращению рассчитывают концентрацию вещества с [c.803]

Было рассчитано, что вращение этого соединения должно быть 0,00001° (17,45х Х10 рад) — значительно ииже возможностей определения с помощью существующих поляриметров. В 1965 г. оба чистых энантиомера I были получены (задача 19, стр. 1036) показано, что каждый из них оптически неактивен. [c.86]

Фотоэлектрические поляриметры если статья предписывает определение оптического вращения фотоэлектрически, используют фотоэлектрический поляриметр, обеспечивающий точность не менее 0,01°. [c.34]

ПОЛЯРИМЕТРИЯ — метод физикохимического исследования, основанный на измерении вращения плоскости поляризации света оптически активными веществами. Чаще всего такими веществами являются органические соединения с асимметрическим атомом углерода. Измерения производят с помощью поляриметров — оптических приборов, в которых луч света последовательно проходит через систему двух поляризующих призм. Благодаря пропорциональности, существующей между углом вращения и концентрацией оптически активного вешества, поляриметрические измерения используют для количественного определения оптически активного вещества. П. является основным методом контроля в сахарной промышленности по величине угла вращения определяют содержание сахара в растворе. Методы П. используются также для анализа эфирных масел, алкалоидов, антибиотиков и др. Большое значение имеет поляриметрический метод исследования в органической химии, где на основании определения знака и величины вращения плоскости поляризации можно судить о химическом строении и пространственной конфигурации соединения, делать выводы о механизме реакций и др. Для этого в последнее время особенно успешно используется спектрополяри-метрия. [c.201]

Подводя итог, следует отметить, что методы, основанные на измерении удельного вращения вещества (поляриметрия и дисперсия оптического вращения), могут применяться для установления конфигурации отдельных углеродных атомов и решения некоторых структурных вопросов (например, для определения размера цикла). Существенным ограничением этих методов является наличие исключений из эмпирических правил, которые невозможно предвидеть. Однако расчетные методы Уиффена и Брюстера открывают новые перспективы для использования поляриметрии, которая выгодно отличается от других физических мето- [c.57]

Прибор для измерения дисперсии оптического вращения представляет собой комбинацию поляриметра, измеряющего оптическое вращение, источника монохроматического света (видимого или ультрафиолетового) с известной длиной волны и фотоэлектрического устройства для определения угла минимального пропускания таким образом, это фотоэлектрический спектрополяри-метр. [c.497]

Ход определения. С помощью поляриметра замеряют несколько раз угол вращения плоскости поляризации для исследуемого раствора оптически активного вещества, добиваясь положения равномерной затемненности фотометрического поля поворотами анализатора вправо и влево. Находят среднюю величину угла вращения и вычисляют результат по формуле [c.139]

Успех работы с новыми приборами превзошел все ожидания. Это объясняется тем, что, хотя структурный анализ проводился с помощью того же самого принципа аналогий, который применяли и тогда, когда оптическое вращение ограничивалось измерением при О-линии натрия, метод вращательной дисперсии давал значительно большие преимущества по сравнению с монохроматической поляриметрией. Прежде всего непосредственное окружение хромофора играет основную роль в возникновении наблюдаемой оптической активности, обусловленной этим хромофором (вицинальный эффект Фрейденберга), сводя, таким образом, всю проблему определения структуры молекул к изучению структуры разнообразных асимметрических центров, таких, например, которые существуют в стероидах и терпенах. Последовательное присоединение хромофора к соответствующим частям скелета иолициклической молекулы путем простых химических реакций позволяет исследовать структуру участков сочленения колец. Помимо этого, знание кривой эффекта Коттона, включая его амплитуду, знак и тонкую структуру, дает более полную характеристику асимметрии, создаваемой окружением около данного хромофора. Например, довольно легко отличить 3-А/В-гранс-кетон от 11-кетона по кривым вращательной дисперсии этих соединений, тогда как инкремент оптического вращения при О-линии натрия относительно исходного стероида без кетогруппы практически был бы одним и тем же в обоих случаях. Более того, если считать, что такие аналогии установлены, то исследования кривой вращательной дисперсии обычно достаточно для решения вопроса о структуре молекулы. Иначе обстоит дело в случае использования только вращения на О-линии натрия здесь приходится вычислять разность между оптическим вращением исследуемого вещества и вращением родственного соединения без хромофора. Последнее соединение, однако, часто нельзя получить из-за отсутствия необходимых исходных веществ или из-за трудностей его синтеза. Таким образом, вращательная дисперсия является более привлекательным методом для химика по сравнению с обычным поляримет- [c.14]

В последние десятилетия было обращено вниманле на спектро-поляриметрию в магнитном поле, обусловленную тем, что на естественное оптическое вращение накладывается вращение, обусловленное воздействием магнитного поля. Этот эффект был открыт в 1846 г. Фарадеем и носит его имя. Несмотря на то, что органические вещества, в которых проявляется хорошо измеримый эффект Фарадея, гораздо более многочисленны, чем вещества, обладающие естественным оптическим вращением , к началу 50-х годов изучению эффектов Фарадея не уделяется достаточного внимания [22, с. 211]. Положение изменилось в 60-х годах. Первая не очень удачная попытка поместить электромагнит в спектрополяриметр и применить такой прибор для определения магнитной дисперсии вращения была предпринята Шашуа в 1960 г. В 1964 г. он уже сообщил об определении магнитной дисперсии вращения у одиннадцати оптически неактивных соединений (ацетон, фуран, акридин и др.). В том же году Волькепштейн и сотр. исследовали магнитную дисперсию вращения гемоглобина и оксигемоглобина. Этим же методом в 60-х годах были изучены и металлопорфирины. [c.211]

Оптическое вращение химического соединения при определенной длине волны - важное физическое свойство при изучении хиральной системы, поскольку позволяет сравнивать данные, имеющиеся в литературе с начала прошлого века. Помимо использования этой величины для идентификаций стереоизомера удельное вращение при определенной длине волны (поляриметрия) или в какой-то области длин волн (дисперсия оптического вращения) и различие в коэффициентах поглощения левого и правого циркулярнополяризованного света (круговой дихроизм) являются классическими методами для определения энантиомерного состава или оптической чистоты образца. [c.24]

Другими преимуществами этого метода является относительно невысокая стоимэсть приборов и легкость проведения измерений. Хотя цена дорогих поляриметров может достигать 10 ООО долл., а для измерения в видимой и УФ-областях спектра может потребоваться спектрополяриметр, стоимость которого ещэ выше, использование ЯМР-спектроскопии для определения энантиомерной чистоты требует более дорогого оборудования и также хиральных веществ. Метод ядерного магнитного резонанса является более информативным при изучении ахиральных систем, но он не позволяет различать энантиомеры в рацематах, если не создать хирального окружения. Если же можно создать такое окружение для энантиомеров, то метод ЯМР предпочтителен по сравнению с измерением оптического вращения для определения степени расщепления, скоростей реакций, степени асимметрической индукции и оптической чистоты. В настоящее время оптическое вращение все еще остается наиболее простым методом для сравнения полученных величин с данными для известного соединения и для отнесения конфигурации. В отличие от ЯМР-спект роскопии оптическое вращение определяют для жидкого вещества или растворов в низкокипящих растворителях, содержащих только нужное соединение. Поэтому после определения вращения вещество можно легко выделить обратно. [c.32]

Сравнение знака оптического вращения оптически активного субстрата со знаком вращения соответствующего соединения с известной хиральностью и идентичным строением позволяет установить абсолютную конфигурацию с помощью поляриметрии. Прямое определение абсолютной конфигурации с помощью газовой хроматографии состоит в следующем в хроматографическую колонку с хиральной неподвижной фазой одновременно вводят субстрат и стандартное соединение и затем определяют порядок их элюирования. Непрямое определение абсолютной конфигурации основано на сравнении порядка появления пиков при выходе субстрата и структурно близкого соединения известной хиральности с хиральной неподвижной фазы. [c.91]

Оптическая изомерия проявляется во вращении плоскости поляризации света молекулами некоторых соединений, когда они находятся в газообразном, жидком или расплавленном состоянии или в растворе. Вращение наблюдают и измеряют с помощью довольно простого прибора, известного под названием поляриметра. Здесь не место для сколько-нибудь подробного рассмотрения экспериментальной техники поляриметрии [4]. Достаточно сказать, что числовые данные получают в поляриметрии в результате сравнения интенсивностей световых потоков в поле прибора. Если это делают визуально, используя Б качестве источника света натриевую лампу (Х589 ж[г), то точность отсчетов составляет примерно 0,005°. Существуют устройства, позволяющие сравнивать интенсивности световых потоков с помощью фотоэлементов. Это ускоряет процесс измерения и, кроме того, делает возможным точное определение величины оптического вращения для длин волн, больших или меньших длины волны О-линии натрия, где человеческий глаз становится менее чувствительным. Если фотоэлектрическое записывающее устройство связано с монохроматором, который соединен с полихроматическим источником света, то возможно непрерывно определять величины оптического вращения в широком диапазоне длин волн. Техника этих измерений будет рассмотрена в гл. 14. [c.14]

В производстве антибиотиков поляриметрию применяют для определения пенициллина и энзима пенициллиназы при их совместном присутствии. Энзим пенициллиназы разрушает пенициллин. Этот процесс сопровождается уменьшением оптической активности раствора, так как продукты разрушения пенициллина оптически неактивны. По изменению вращения плоскости поляризации определяют изменение содержания пенициллина во времени. [c.259]

Устройство простейшего, так называемого полутеневого, поляриметра показано на.рис. 18. Луч света от осветителя 1 попадает на неподвижно укрепленную призму Николя 2 (поляризатор) и выходит из нее в виде поляризованного луча. Затем он попадает на вторую призму Николя 3 (так называемый анализатор), которую можно вращать с помощью рукоятки 4, и далее, через лупу 5, в глаз наблюдателя. Прибор устроен таким образом, что если между поляризатором и анализатором луч не проходит через вещество, обладающее оптической активностью, то анализатор должен стоять на положении О, и при этом наблюдатель видит через лупу поле, разделенное на две половины, освещенные одинаково ярко. Есл1 же между поляризатором и анализатором помещена длинная стеклянная трубка 6, наполненная оптически активным веществом, то при прохождении через него света плоскость поляризации этого света изменяется на некоторый угол, и одна из половин поля зрения становится более яркой. Тогда поворачивают анализатор 2 таким образом, чтобы обе половины поля зрения снова стали одинаково яркими. Угол поворота анализатора (определенный по круговой шкале 7) указывает величину угла вращения плоскости поляризации света при прохождении через исследуемое вещество, т. е. величину оптической активности этого вещества. [c.156]

Рис. 6.3. Схема поляриметра—прибора, используемого для определения вращения плоскости поляризации пучка плоскополяризован-ного сяета оптически активным веществом.

При изучения оптической стереоизомерии первостепенное значение имеет измерение угла вращения плоскости поляризации света при прохождении луча, поляризованного в определенной плоскости, через жидкое вещество или раствор известной концентрации. Для измерения угла вращения применяются поляриметры. Если а — наблюденный угол вращения (в градусах), I — толщина слоя, через который проходит свет (в дециметрах), с — концентрация раствора, г мл, (1 — плотность жидкости, г1см , X — длина волны света, — удельное вращение [c.622]

Определенным критерием чистоты ЛС могут служить такие физические константы, как показатель преломления луча света в растворр испытуемого вещества (рефрактометрия) и удельное вращение, обусловленное способностью ряда веществ или их растворов вращать плоскость поляризации при прохождении через них плоскополяризованного света (поляриметрия). Методы определения этих констант относятся к оптическим методам анализа и применяются также для установления подлинности и количественного анализа ЛС и их лекарственных форм. [c.82]