Зависимость оптического вращения от природы растворителя

Угол, на который была повернута плоскость колебаний поляризованного луча света при прохождении через раствор, содержаш,ий в 1 мл 1 г оптически деятельного вещества при длине слоя жидкости в 1 дм, называется удельным вращением и обозначается [a ]. Вращение может меняться для одного и того же вещества в зависимости от концентрации, природы растворителя, температуры, длины волны лучей света и т. д. При неизменных условиях концентрации, температуре и других [я] есть величина постоянная (константа), характеризующая данное оптически деятельное вещество. [c.125]

Влияние температуры обычно невелико, но иногда оно может быть значительным, и измерения при очень низких температурах позволяют выяснить конформационные и стереохимические особенности. Пример такой зависимости показали Баженов и Волькенштейн [18] они обнаружили, что оптическое вращение метилвинилкарбинола (1) в гексане при 334 нм значительно уменьшается при изменении температуры от 15°С ([а] +195,0°) до 55°С ([а] -(-93,7°). Природа растворителя мало влияет на этот температурный эффект спирта 1. Для точных измерений оптического вращения некоторых соединений, таких, [c.34]

Несмотря на многочисленные эмпирические обобщения, относящиеся к зависимости знака и величины вращения оптически активных веществ от их строения и от внешних условий (например, растворителя), природа этого явления оставалась загадочной и даже не существовало ни одного удовлетворительного способа количественных подсчетов. В 1890 г. Гюи предложил расчетную схему, согласно которой, казалось, можно было поставить в зависимость оптическое вращение и вес радикалов, связанных с асимметрическим атомом углерода, но и она, как вскоре выяснилось, оказалась несостоятельной. [c.51]

Возможность отличить друг от друга оптические антиподы предоставляют прежде всего измерения оптической активности. На практике поляриметрическими измерениями пользуются для этой цели так часто, что забывают о существовании других отличий у антиподов. Так, в некоторых случаях различна, зеркальна, форма кристаллов антиподов. Различно отношение антиподов к хиральным реагентам и в особенности к ферментам. Различны спектры ЯМР в хиральных растворителях. Как видно из этого перечисления, различий набирается не так уж мало, однако тем не менее поляриметрическое определение знака оптического вращения остается наиболее часто применяемым приемом идентификации антиподов. Это нередко создает у начинающего изучать стереохимию иллюзию, что знак вращения непосредственно выражает конфигурацию, т. е. пространственное расположение заместителей вокруг хирального центра. Чтобы рассеять эту иллюзию, напомним о том, что знак вращения одного и того же антипода может меняться в зависимости от условий измерения — природы растворителя, концентрации, температуры, длины волны света. [c.63]

Био первоначально полагал, что оптическая активность растворенных веществ не зависит от природы растворителя и разбавления. Однако затем на примере винной кислоты он сам убедился в ошибочности этого заключения. Влияние растворителя и различных добавок затем было многосторонне исследовано, особенно в годы, последовавшие за созданием стереохимии. Например, Канонников (1888) установил линейную зависимость между углом вращения плоскости поляризации и показателем преломления для раствора одного и того же органического вещества в различных растворителях. [c.205]

Чаще всего влияние растворителя на оптическую активность не принимается во внимание. Это может приводить к ошибкам, одна из которых будет описана ниже. В общем случае зависимость циркулярного дихроизма, так же как и электрического дипольного поглощения, от свойств растворителя принято описывать теоретически с помощью уравнений для лоренцева поля в диэлектрической среде. Рассматриваемые ниже уравнения, применяемые в квантовой теории оптической активности, содержат члены типа (n -j-2)/3, где п — показатель преломления такие члены в основном определяются природой растворителя, и они оказывают заметнее влияние на величину угла вращения. Однако растворитель оказывает также непосредственное ъл яяп е п вращательную способность отдельных полос поглощения теоретическое рассмотрение этого эффекта, обусловленного сольватацией с искажением конфигурации молекул под [c.149]

Уравнение (XVI. 4) можно получить на основании приближенной теории, исходя из модели связанных осцилляторов. В этом уравнении фигурируют три (а не четыре, как в двучленном уравнении Друде) параметра, определяемых экспериментально. В отличие от параметра параметры о и Яо почти не зависят от природы растворителя. Поскольку второй член в уравнении (XVI. 4) описывает вклад спиральной структуры в дисперсию оптического вращения, параметр Ьо может служить мерой содержания спиральных форм в макромолекуле. В большинстве случаев данные по дисперсии дают возможность достаточно точно определить эти три параметра. Параметр >о определяют по наклону кривой зависимости [/га ](Я —Хо) от построенной на основании уравнения (XVI. 4). Значение Яо подбирают методом проб й ошибок так, чтобы получить прямую линию. Поскольку как для хаотического клубка, так и для а-спиральной конфигурации многих белков и полипептидов Яо 212 ммк, вклад а-спиральной конфигурации характеризуется только величиной параметра Ьо- [c.289]

Установлению зависимости между углом вращения и структурой молекул в значительной мере препятствовало то, что, как известно, угол вращения зависит от температуры, природы растворителя концентрации оптически активного вещества и различного рода добавок к раствору. Влияние этих факторов оказывалось иногда настолько сильным, что приводило к изменению знака вращения. [c.205]

Хорошо известно, что растворенное вещество может взаимодействовать с растворителем, но об этом часто забывают при описании величины оптического вращения вещества в растворе. В растворе могут происходить сложные молекулярные взаимодействия, конформационные изменения и изменения ионных частиц очевидно, такие изменения будут влиять на оптическое вращение, и в результате зависимости от природы растворителя и (или) pH раствора будут наблюдаться различные величины вращения. Для многих амфотерных веществ, таких, как аминокислоты, знак оптического вращения изменяется при изменении pH раствора. Этого можно было ожидать, так как удельные вращения часто малы (< 100°) и их кривые дисперсии оптического вращения пересекают ось нулевого вращения в области 400-500 нм. Таким образом, изменение молекулярных частиц, например переход цвиттер-иона в соль недиссоциированной кислоты и амина, должно сильно влиять на вращение.Тэнфорд [ 26] показал, что даже такое незначительное изменение растворителя, как переход от 40%-ного к 60%-ному водному диоксану, приводит к изменению знака вращения N-aцeтил-L-глyтaминoвoй кислоты при D-линии натрия. Гринштейн и Виниц[ 27] отмечали, что почти для всех l-аминокислот наблюдался сдвиг оптического вращения в сторону более положительных величин при переходе от нейтральной среды к кислой. [c.37]

В последние десятилетия широкое применение получила спектрополяриметрия при этом вместо вращения при одной длине волны измеряют зависимость вращения от длины волны в широком спектральном интервале. Для этого используют приборы, называемые спектрополяриметрами. Полученные при спектрополяриметрических измерениях результаты выражают в виде кривых дисперсии оптического вращения (кривых ДОВ). Вещества, обладающие одинаковыми или сходными вращениями при й-линии натрия, могут иметь совершенно различные кривые ДОВ. Характер кривых ДОВ зависит от конфигурации и конформации оптически активных веществ, природы имеющихся хромофоров и их положения относительно асимметрического центра. Во многих случаях кривые ДОВ существенно зависят от растворителя и температуры. Все это делает спектрополяриметрию одним из важных современных физико-химических методов исследования органических веществ. Область его применения можно существенно расширить, вводя оптически активный радикал в соединения, не обладающие оптической активностью. [c.143]

Рис. XI. 1. Зависимость оптической активности полипептидов от природы растворителя и числа аминокислотных остатков. Оптическое вращение измеряли в диоксане (I) и дихлоруксусной кислоте (2) при концентрации 2%. Удельное вращение гепта- и нонапептидов измеряли в диоксане при концентрациях 1,43 и 0,22% соответственно.

Уже с давних пор многие исследователи пытались объяснить некоторые явления, связанные с оптической активностью, представлением о динамической изомерии , т. е. наличием в жидких оптически активных веществах (или в растворах) нескольких форм, равновесие между которыми меняется в зависимости от внешних условий. О природе этих форм высказывались самые различные предположения ассоциация самого оптически активного вещества, образование ассоциатов с растворителем (сольватов). Иное объяснение было впервые выдвинуто в 1930 г. для истолкования сложной дисперсии винной кислоты допустили существование в ней трех конформаций, каждая из которых дает свой определенный вклад Б наблюдаемое вращение [c.299]

При прохождении поляризованного света через оптически активное вещество происходит поворот плоскости поляризации на некоторый угол, называемый углом вращения плоскости поляризации (а). Этот угол зависит от природы оптически активного вещества и растворителя, концентрации и толщины слоя раствора. Такая зависимость описывается законом Био [c.224]

Исследования зависимости оптического вращения от внешних условий были обобщены в 1905 г. Вальденом [70]. К этому времени было уже твердо установлено, что величина вращения зависит от температуры, природы растворителя, концентрации оптически активного вещества и различного рода инородных добавок к раствору. В некоторых случаях влияние этих факторов оказывалось настолько сильным, что приводило даже к изменению знака вращения. Так как причины такого явления оставались (и отчасти остаются до сих пор) неясными, существование подобного рода влияний затрудняло установление и изучение, особенно количественное, зависимости между оптическим вращением и строением или какими-либо конститутивными свойствами .Тем не менеее попытки в этом направлении делались. [c.86]

Большинство бесцветных оптически деятельных соедпнений показывает так называемую нормальную вращательную дисперсию, т. е. величина угла вращения закономерно возрастает с уменьшением длины волны луча (по мере перехода от красно 11 к фиолетовой части спектра). Дисперсионные коэффициенты для этого класса веществ обычно лежат в пределах 1,8—2,0. Аномальная вращательная дисперсия соответствует тем случаям, когда вращательно дисперсионная кривая, выражающая зависимость ме/кду длиной волиы А, и углом вращения [а], имеет максимум или проходит через нуль, или если углы [а] убывают с уменьшением А,. Как величина вращения, так и ве.личина дисперсионного коэффициента для веществ, обнаруживающих аномальную вращательную дисперсию, в сильной степени зависят от внешних факторов (температуры, природы растворителя и т. д.). [c.150]

Интересным случаем является продукт бромирования А -4,4-диметилхолестепона-3 (рис. 7-16), в котором атом галогена находится при С-2 и который, судя по ИК-спектру, имеет аксиальную ориентацию. Кривая дисперсии оптического вращения обнаруживает отрицательный сдвиг по отношению к исходному соединению в то же время можно предполагать, что 2р-бромпроизводное с кольцом А в форме кресла должно иметь положительный сдвпг. В качестве единственного приемлемого объяснения было выдвинуто предположение, что кольцо А имеет форму вапны [188, 189], хотя не ясно, почему молекула предпочитает эту форму. Позднее спектры ЯМР и химические данные подтвердили а-конфигурацию при С-2 [190, 191]. Однако влияние брома на кривую дисперсии оптического вращения было необычно малым, и, более того, оно менялось в зависимости от природы растворителя [192]. Впоследствии на основании исследования дипольных моментов соединения был сделан вывод о наличии смеси формы ванны и кресла. Соотношение этих форм зависит от природы растворителя, однако они содержатся примерно в равных долях [192]. Причиной стабильности формы ванны в этом случае, по-видимому, является комбинация двух факторов тенденция брома принять аксиальную ориентацию и уменьшение неблагоприятного торсионного напряжения в форме ванны по 4,5-связи при наличии двойной связи в 5,6-положении. [c.556]

Наличие связи между асимметрией в строении молекул и их оптической активностью убедительно доказано тем, что все ведущие к нарущению этой асимметрии химические превращения при-водят к потере оптических свойств данного вещества. Вращение плоскости поляризации в чистых жидкостях или растворах измс няется в зависимости от длины световой волны и от температуры. В случае растворов оно зависит также от природы растворителя и концентрации раствора. [c.377]

В заключение можно сказать, что различия в дипольных моментах обычно невелики и в настоящее время могут являться только качественной мерой микротактичности. Если подтвердится постулат о наличии спиральных сегментов в растворенных макромолекулах, то подобные измерения могут оказаться также полезными для дальнейших исследований зависимости содержания спиральных структур от природы растворителя и температуры. Поскольку известно, что переходы спираль — клубок полностью обратимы, то определение микротактичности путем измерения содержания спиральных структур позволило бы избежать всех недостатков измерений в твердой фазе. В связи с этим интересно заметить, что гипотеза о присутствии спиральных конформаций в растворенных макромолекулах была также использована для интерпретации получаемых инфракрасных спектров [63, 95, 96]. Кроме того, исследования оптического вращения полн-(5)-3-метилпентена-1 и поли-(5)-4-метил-гексена-1, проведенные Пино, Лоренци, Лардиччи и Кьярделли [97], однозначно указывают на присутствие в растворах этого полимера значительного количества спиральных структур. [c.28]

Уже с давних пор многие исследователи пытались объяснить некоторые явления, связанные с оптической активностью, представлением о динамической изомерии , т. е. наличием в жидких оптически активных веществах (или в растворах) нескольких форм, равновесие между которыми устанавливается в зависимости от внешних условий. Особенно часто такое толкование давалось аномальной дисперсии вращения (см. главу XII, стр. 537). О природе этих форм высказывались самые различные догадки. Одни исследователи связывали их с ассоциацией самого оптически активного вещества, другие подчеркивали роль сольватации растворителем и т. д. Совершенно иное объяснение предложил в 1930 г. Лукеш . Чтобы истолковать сложную кривую дисперсии вращения винной кислоты, он допустил существование в ее растворах трех поворотных изомеров, различающихся по характеру вращения. Эти изомеры могут быть изображены следующими кон-формационными схемами. [c.518]