Плоскость Величина и знак вращения

Скорость этой бимолекулярной реакции практически зависит только от концентрации сахара, т. е. является псевдомономолекулярной, идет до конца и описывается кинетическим уравнением первого порядка. Инверсия сахара в нейтральном водном растворе практически не идет. Реакцию ускоряют, добавляя катализатор — сильную кислоту. И тростниковый сахар, и глюкоза, и фруктоза оптически деятельны, поэтому удобно определять изменение концентрации в процессе реакции по изменению оптической активности раствора. Оптическая активность характеризуется удельным вращением [а], равным углу вращения плоскости поляризации при прохождении луча через раствор с толщиной слоя 1 дм и концентрацией 1 г/мл при 20° С. Зная угол вращения, концентрацию и толщину слоя раствора, легко найти [а]. Знаки -f и — отвечают правому и левому вращению соответственно. Тростниковый сахар вращает плоскость поляризации вправо ([а] = 4-66,55°), а смесь продуктов реакции — влево ([а] глюкозы =+52,5°, фруктозы —91,9°). В течение реакции правое вращение падает до нуля, а затем вращение становится отрицательным, так как угол вращения смеси представляет собой алгебраическую сумму углов вращения составляющих веществ. Абсолютная величина отрицательного угла возрастает, приближаясь к предельному значению Соо, отвечающему окончанию реакции. Угол вращения плоскости поляризации а прямо пропорционален толщине слоя I и концентрации активного вещества с, т. е. а=[а]1с. Зная угол вращения, удельное вращение и толщину слоя раствора, вычисляют концентрацию оптического изомера [c.228]

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]

В табл. 1 приведена классификация 20 аминокислот, обычно входящих в состав белков. Все они являются а-аминокислотами. Общая конфигурация a-L-аминокислоты схематически изображена справа от заголовка таблицы. Из схемы видно, что тетраэдрический атом углерода связан с четырьмя различными группами в зависимости от расположения этих групп аминокислота приобретает одну из двух различных, не совмещающихся при наложении форм, каждая из которых является зеркальным отображением другой (так называемые изомерные формы, или изомеры). В состав белков входят только L-аминокислоты, получившие такое название потому, что конфигурация их соответствует конфигурации L-глицеринового альдегида. Знак вращения плоскости поляризации при прохождении поляризованного света через раствор L-аминокислоты зависит от величины pH раствора и длины волны света. Если вообразить, что положительно заряженную аминогруппу (NH ) L-аминокислоты мы возьмем в левую руку, а карбоксил-анион (С00 ) — в правую, то и атом Н и остаток R будут направлены вверх, но таким образом, что группа R окажется расположенной сзади нас, а атом Н — перед нами. Конфигурацию L-аминокислоты можно также наглядно изобразить следующим образом если вытянуть левую руку и расположить перпендикулярно друг другу большой, указательный и средний пальцы, то их кончики будут представлять собой соответственно атом водорода, аминогруппу и карбоксил-анион, а остаток R будет направлен вдоль руки (для изображения D-аминокислоты нужно взять правую руку). Различия между L- и D-изомерами особенно существенны в тех случаях, когда происходит их взаимодействие с оптически активными поверхностями. Заметим, что обычно L-аминокислоты имеют более горький вкус, чем их D-антиподы. [c.12]

Если плоскость поляризации вращается вправо от наблюдателя (по движению часовой стрелки), то вещество называют правовращающим и перед ним ставят знак + или О, если же вращение плоскости поляризации происходит влево, то вещество называют левовращающим и перед его названием ставят знак — или Ь. Величина угла вращения зависит от природы вещества, толщины слоя и концентра- [c.238]

В данном разделе рассматривается только последний из перечисленных выше эффектов—вращение плоскости поляризации поляризованного излучения. Это явление обычно называют оптическим вращением. Оно является весьма обычным результатом взаимодействия излучения с материей. Однако вращение, производимое определенной молекулой, равно по величине, но противоположно по знаку вращению, которое производит молекула, являющаяся зеркальным изображением первой. Таким образом, группа молекул, способных свободно вращаться, как это имеет место в растворе, будет давать заметный суммарный эффект только в том случае, если индивидуальные молекулы оптически асимметричны, т. е. если эти молекулы нельзя с помощью операций вращения превратить в свои зеркальные отражения. [c.140]

В целях проверки вопроса о величине и знаке вращения плоскости поляризации света комплексными соединениями в зависимости от расположения лигандов во внутренней сфере Черняев 134] разделил изомеры комплекса оптически деятельные антиподы [c.35]

Оптический антипод называют правовращающим и обозначают знаком (+), если для получения максимума пропускания света второй поляроид поляриметра приходится поворачивать вправо, и левовращающим с обозначением знаком (-), если второй поляроид надо поворачивать влево. Смесь равных количеств (+)- и (-)-изомеров (форм) обозначается знаком ( ), она оптически неактивна (не вращает плоскости поляризованного света) и называется рацемической смесью. До сего времени распространены и прежние обозначения оптических антиподов (+) как d или Д (-) как / или I, а ( ) di или DL. Величина вращения плоскости поляризации характеризуется числом угловых градусов, на которое поворачивается второй поляроид для достижения максимума пропускания света. В качестве характеристики оптической активности и оптической чистоты веществ используют величину удельного вращения, т. е. вращения плоскости поляризации света (в градусах) 1 г вещества, содержащегося в 1 см раствора при длине слоя 10 см. Удельное вращение плоскости поляризации света измеряется в градусах й минутах чаще всего для желтой спектральной линии натрия (D) и обозначается [a] , где t - температура, при которой проводится определение. Синтетические душистые вещества, в молекулах которых имеется асимметрический атом углерода, чаще всего представляет собой рацемическую смесь - ( )-форму. Натуральные душистые вещества, а также вещества, полученные частичным синтезом из натурального сырья, в зависимости от источника получения могут существовать в виде (+)- или (-)-формы, представлять собой смеси с различным соотношением этих форм или жс находиться в виде ( )-формы. [c.31]

Две изомерные формы, молекулы которых относятся друг к другу как предмет к зеркальному изображению, по всем основным физическим и химическим свойствам не отличаются друг от друга они имеют одинаковый удельный вес, одинаковую температуру плавления и кипения, одинаковый показатель преломления, образуют одинаковые химические производные. Их отличия сводятся, во-первых, к тому, что при кристаллизации они образуют энантиоморфные кристаллы во-вторых, к тому, что они дают одинаковые по абсолютной величине, но противоположное по знаку вращение плоскости, поляризации поляризованного луча света. [c.238]

Уже давно было замечено, что способность вращения какого-либо вещества изменяется приблизительно обратно пропорционально квадрату длины волны проходящего света, именно чем меньще длина волны, тем больше наблюдаемое вращение. Однако это не всегда так в зависимости от длины волны у некоторых соединений наблюдается не только уменьшение величины вращения, но иногда даже изменение знака вращения на обратный. Например, правовращающая камфора в гексановом растворе дает максимум вращения вправо при длине волны 3200 А и вращает плоскость поляризации влево примерно на тот же угол при длине 2900 А. [c.625]

Физической константой, обычно приводимой для оптически активных веществ, служит удельное вращение, определяемое уравнениями (1) и (2). Одновременно с величиной удельного вращения всегда указывается температура, длина волны света, концентрация раствора и природа растворителя (или тот факт, что измерялась константа чистого жидкого вещества). Очень часто применяется свет с длиной волны линии D натрия. В этом случае к знаку, обозначающему удельное вращение, приписывают индекс D. Если плоскость поляризации вращается в направлении часовой стрелки вокруг оси луча света, удельному вращению приписывают знак плюс, в противоположном случае — минус. [c.136]

Направление и величина вращения плоскости поляризации — это такая физическая константа соединения, которая не находится в каком-либо простом соотношении с конфигурацией этого соединения. Приписать знак вращения трехмерной формуле определенного энантиомера — трудная экспериментальная задача, ибо для этого необходим метод, позволяющий отличить его конфигурацию от конфигурации зеркального изображения. Но существует чисто химических методов для установления абсолютной конфигурации оптически активных молекул. Тем не менее оптически активные соединения можно химическим путем превращать в другие без нарушения конфигурации асимметрических центров. В результате получены ряды соединений, конфигурации которых известны в отношении друг к другу. Химические способы пригодны также для установления относительной конфигурации двух или более асимметрических атомов углерода, входящих в состав одной молекулы. Если известна абсолютная конфигурация хотя бы единственного соединения в ряду веществ с известными относительными конфигурациями, то абсолютная конфигурация становится доказанной и для каждого вещества данного ряда. [c.147]

Растворы всех белков способны вращать плоскость поляризации света, проходящего через них. Это происходит, в частности, вследствие присутствия в молекулах белков остатков оптически активных аминокислот. В то же время изучение даже сравнительно простых молекул показывает, что знак и величина оптического вращения зависят не только от природы атомов и групп, связанных с асимметрическими атомами углерода, но и от взаимного расположения асимметрических углеродных атомов. Отсюда следует, что изменение в структуре или конформации белковых молекул может отражаться на величине его удельного вращения. [c.201]

В случае оптически активных жидких кристаллов такая классификация сталкивалась с трудностями. Дело в том, что направление (знак) вращения в жидких кристаллах зависело от длины волн света (рис. 2). Для коротких длин волн величина фаг например, могла быть положительной, а для более длинноволнового света — отрицательной. А могло быть и наоборот. Однако характерным для всех случаев было изменение знака вращения плоскости поляризации в зависимости от длины волны света, или, как говорят, инверсия знака оптической активности. Такое поведение вращения плоскости поляризации совершенно не укладывалось в рамки существовавших представлений об оптической активности [c.12]

Оптически активные вещества, вращающие плоскость колебаний по часовой стрелке (если смотреть навстречу лучу света), называются правовращающими, а вещества, вращающие плоскость колебаний против часовой стрелки, — левовращающими. В таблице правое вращение обозначено знаком + перед величиной угла вращения и буквой й перед названием соединения левое вращение обозначено знаком — и буквой I. Буквы О VI Ь перед названием соединения указывают на его принадлежность к стерическим рядам О- или 1-глицеринового альдегида. [c.895]

Как уже было указано, большинство нефтей вращает плоскость поляризации вправо, однако существуют нефти из Борнео и Аргентины, вращающие влево. Более того, тщательное исследование показывает, что оптическое вращение меняет знак при переходе от фракции к фракции. Вследствие этого предполагается, что измеряемая величина вращения имеет алгебраический характер. В случае компенсации левого вращения правым, т. е. от неактивной формы, возможен ряд переходов к активным формам, когда преобладает один из оптических изомеров. Нефть содержит [c.17]

При попадании света на любую молекулу в прозрачной среде скорость его прохождения через среду уменьшается из-за взаимодействия с молекулой. В большом масштабе это явление ответственно за преломление света, причем уменьшение скорости пропорционально показателю преломления среды. Степень взаимодействия зависит от поляризуемости молекулы. Плоскополя-ризованный свет можно рассматривать как состоящий из двух видов циркулярно поляризованного света. Последний имеет (или должен иметь, если рассмотреть его как волну) вид спирали, закрученной вокруг оси движения света, причем одна спираль левая, а другая правая. До тех пор пока плоскополяри-зованный свет проходит через симметричную среду, две циркулярно поляризованные составляющие имеют одинаковую скорость. Однако хиральная молекула проявляет различную полярность в зависимости от того, с какой стороны на нее падает свет, с левой или с правой. Одна циркулярно поляризованная составляющая света подходит к молекуле, скажем, слева и встречает иную поляризуемость, чем справа, поэтому замедление происходит в разной степени (в крупных масштабах это выражается в разных показателях преломления). Это означает, что левая и правая составляющие циркулярно поляризованного света должны иметь различную скорость прохождения через среду. Однако две составляющие одного пучка света не могут двигаться с разной скоростью, поэтому в действительности более быстрая составляющая тянет другую к себе, что приводит к вращению плоскости. Такое явление можно описать математическим выражением и в принципе можно рассчитать величину и знак вращения для любой молекулы (что служит еще одним способом определения абсолютной конфигурации). При этом необходимо использовать волновое уравнение и помнить его ограничения, рассмотренные в гл. 1. Практически величина и знак вращения были рассчитаны лишь для нескольких молекул, причем правильных результатов было не меньше, чем ошибочных. На основании данных о рефракции связей и поляризуемости групп были разработаны эмпирические методы прогнозирования величины и знака вращения [60]. Во многих случаях эти методы дают вполне удовлетворительные результаты. [c.151]

Если для этого требуется осуществить вращение анализатора по часовой стрелке (относительно наблюдателя), вещество называют правовращающим и обозначают знаком + или буквой d. Его энантиомер вращает плоскость поляризации па равную величину, но в противоположном направлении. Это левовращающий изомер, обозначаемый знаком — или буквой I. Вот некоторые примеры этой номенклатуры, с которой мы уже познакомились /-ментол, d-глюкоза, -пенициллин, /-амфетамин, (- -)-кaмфopa, (-[-)-ЛСД. В настоящее время отдают предпочтение обозначениям (-Ь) и (—), а ие d и /. [c.129]

Оптические изомеры с равной, но противоположной по знаку величиной вращения плоскости поляризации света называются оптическими антиподами они обозначаются знаками -I- (вращение вправо) и [c.92]

БРЮСТЕРА МЕТОД, применяется для расчета знака и величины вращения плоскости поляризации света орг. соединениями. В основе метода лежит представление о молекуле [c.322]

Рассматривая проекционные формулы стереоизомеров а, р-ди-оксимасляной кислоты, нетрудно убедиться, что все четыре соединения оптически активны, так как молекулы каждого из них построены асимметрично через них нельзя провести плоскость симметрии ни в горизонтальном, ни в вертикальном направлении. Асимметрические атомы в а-, Р-диоксимасляной кислоте неодинаковы (один соединен с метильной, а второй — с карбоксильной группой), поэтому вызываемое ими вращение плоскости поляризации может быть различным как по величине угла, так и по знаку. Вращение же плоскости поляризации, которое вызывает каждый из оптических изомеров с несколькими асимметрическими атомами, представляет собой суммарное вращение, обусловленное влиянием всех асиммет- [c.207]

Приборы, использующие для компенсации оптической активности образца эффект Фарадея. В поляриметрах нескольких типов для компенсации вращения плоскости поляризации образцом используется кювета Фарадея, в которой электромагнитное поле вызывает одинаковое по абсолютной величине и обратное по знаку вращение плоскости поляризации. Необходимый для этого ток связан с углом вращения плоскости поляризации исследуемым веществом. Подобные приборы описаны Гилхэмом [115], Гейтсом [112], Гросджином и сотр. [118]. К ним относятся поляриметры, намеченные к выпуску фирмами Кэри и Цейсса, а также регистрирующий поляриметр, разрабатываемый в Национальной физической лаборатории Гейтсом и Кингом. [c.266]

Стереохимия аминокислот. Важнейшим свойством аминокислот, освобождающихся в процессе гидролиза природных белков в условиях, исключающих рацемизацию, является их оптическая активность. Будучи растворенными в воде (или в НС1), они способны вращать плоскость поляризованного луча (исключение составляет глицин). Это свойство связано с наличием в молекуле всех природных аминокислот (за ислючением глицина) в а-положении асимметрического атома углерода (т. е. атома углерода, все четыре валентные связи которого заняты различными заместителями). Величины удельного вращения вправо или влево являются количественной характеристикой оптической активности, и для большинства аминокислот составляет от 10 до 30°. Примерно половина аминокислот белков оказалась правовращающей, их обозначают знаком + (Ала, Иле, Глу, Лиз и др.), а чуть меньше половины-левовращающей (Фен, Три, Лей и др.), их обозначают знаком - . Все эти аминокислоты принадлежат к Ь-ряду, а величина и знак оптического вращения зависят от природы радикалов аминокислот и значения pH раствора, в котором измеряют оптическое вращение. [c.39]

Энантиомеры одинаковы по физическим и химическим свойствам. Они имеют одинаковые температуры плавления и кипения, обладают одинаковой растворимостью, вступают с одинаковой скоростью в одни и те же реакции в обычных, ахиральных, условиях. Отличить энантиомеры можно только с помощью хи-фального метода, используя воздействие на них какого-либо хирального фактора, например, поляризованного света. Энантиомеры способны вращать плоскость поляризации света, т. е. обладают оптической активностью. Отсюда происходит их другое, исторически сложившееся название — оптические изомеры. Энантиомеры имеют одинаковые значения величин угла вращения а, но противоположные его направления один — левовращающий, другой — правовращающий. Правое вращение обозначают знаком ( + ), левое — знаком (—). [c.72]

Энантиомеры вращают плоскость поляризованного света в противоположных направлениях, но имеют одинаковые абсолютные величины удельного вращения. В прошлом стереоизоме рия включала оптическую изомерию и геометрическую изомерию. Однако ввиду того, что энантиомеры могут обладать исчезающе малой оптической активностью или иметь неодинаковые удельные вращения (даже противоположные по знаку) в различных растворителях, vИ Пoлъзoвaниe термина оптическая изомерия не рекомендуется. Дальнейшие рассуждения относительно неопределен ности использования этих терминов содержатся в работе [1]. [c.13]

Рассматривая проекционные формулы стереоизомеров а, р-дигид-роксимасляной кислоты нетрудно убедиться, что все четыре соединения оптически активны, так как молекулы каждого из них построены асимметрично через них нельзя провести плоскость симметрии ни в горизонтальном, ни в вертикальном направлении. Асимметрические атомы в а, р-дигидроксимасляной кислоте неодинаковы (один соединен с метильной, а второй — с карбоксильной группой), поэтому вызываемое ими вращение плоскости поляризации может быть различным как по величине угла, так и по знаку. Вращение же плоскости поляризации, которое вызывает каждый из оптических изомеров с несколькими асимметрическими атомами, представляет собой суммарное вращение, обусловленное влиянием всех асимметрических атомов. Легко заметить, что из четырех пространственных изомеров а, Р-дигидроксимасляной кислоты соединения I и II являются зеркальными изомерами точно так же зеркально построены изомеры III и IV. Поэтому в каждой такой паре оба изомера имеют одинаковые свойства и отклоняют плоскость поляризации на одинаковые углы, но лишь в противоположном направлении, т. е. являются оптическими антиподами. [c.227]

Оптическая активность тесно связана со взаимодействием электромагнитного излучения с веществом. Плоско ноляризованный свет можно рассматривать как суперпозицию двух циркулярно поляризованных лучей, равных по амплитуде и одинаковых но фазе, но противоположных но направлению. При прохождении через оптически активную среду эти два компонента имеют различные скорости, что обусловлено различием показателей преломления пг и Пг- Это в свою очередь вызывает появление разности фаз между двумя циркулярно поляризованными лучами, таким образом, плоскость поляризации света при прохождении через оптически активную среду поворачивается. Для удобства оптическое вращение в направлении движения часовой стрелки (как это видит наблюдатель) называется декстро, или положительным (+), а вращение в направлении против часовой стрелки называется лево, или отрицательным (—). Оптическое вращение, вызываемое данной молекулой, совпадает по величине, но противоположно по знаку вращению молекулы, являющейся ее зеркальным изображением. [c.91]

Подынтегральная функция 1—3 os 0 определяет изменение предельного диффузионного потока на кольцо, которое лежит на шаре в интервале углов от 0 до 0+i/0. На шаре существуют два кольца, на которые предельный диффузионный поток не меняется. Эти кольца лежат на расстоянии / ,/КЗ снизу и сверху от центра шара и в плоскостях, перпендикулярных оси вращения. При проведении эксперимента шар необходимо разрезать тонкими изолирующими прослойками вдоль указанных плоскостей. Из графика функции 1—3 os 0 видно, что дополнительный диффузионный поток на среднюю часть шара равен по величине и противоположен по знаку суммарному изменению диффузионного потока на верхнюю и нижнюю части шара. [c.256]

Вращение плоскости поляризации упругих волн за счет магнитоакустического взаимодействия в магнитных материалах, помещенных в магнитное поле, предсказывалось теоретически [58, 59]. Недавние экспериментальные исследования магнитоакустического взаимодействия в монокристаллах иттриевого граната [60, 61] позволили обнаружить и измерить удельное вращение плоскости поляризации сдвиговых упругих волн, и из этих данных получено наиболее точное значение константы магнитоупругой связи [61]. Строго говоря, это вращение плоскости поляризации не чисто упругой, а магнитоупругой волны, распространяющейся в магнитном материале. Однако по своим проявлениям (изменение угла вращения с величиной магнитного поля, изменение знака вращения при изменении знака поля) это явление эквивалентно эффекту Фарадея в оптике, и его можно рассматривать как аналог этого явления в акустике кристаллов. [c.337]

Оптические изомеры с равной, но противоположной по знаку величиной вращения плоскости поляризации света называются оптическими антиподами они обозначаются знаками + (вращение вправо) и — (вращение влево), а также буквами d(D) и l(L). Оптически неактивная мезоформа обозначается буквой t. Оптически неактивные молекулярные соединения оптических антиподов (в соотношении 1 1) называются рацемическими соединениями, или рацематами, и обозначаются , di или г. [c.92]

Энантиомерами (оптич. изомерами, зеркальными изомерами) являются пары оптич. антиподов-в-в, характеризующихся противоположными по знаку и одинаковыми по величине вращениями плоскости поляризации света при идентичности всех других физ. и хим. св-в (за исключением р-ций с др. оптически активными в-вами и физ. св-в в хиральной среде). Необходимая и достаточная причина возникновения оптич. антиподов-отнесение молекулы и одной из след, точечных групп симметрии С . D , Т, О, I (см. Хиральность). Чаще всего речь идет об асимметрич. атоме углерода, т.е. об атоме, связанном с четырьмя разными заместителями, напр. [c.187]

В зависимости от природы оптически активного вещества вращение плоскости поляризации может иметь различное направление и величину. Если от наблюдателя, к которому направлен свет, проходящий через оптически активное вещество, плоскость поляризации вращается по часовой стрелке, то вещество называют правоврашающим и перед его названием ставят знак если же плоскость поляризации вращается против часовой стрелки, то вещество называют левовращающим и перед его названием ставят знак —. [c.30]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология