Спектр Оптически активные

Рис. 3.7. Соотношение между РД-, КД- и УФ-спектрами оптически активного соединения [30] (с разрешения изд-ва).

Недавно Моффит и Московии [4] более подробно исследовали параллелизм, существующий между спектрами поглощения и спектрами оптической активности. При этом они не исходили из предположения, что длины волн при максимумах обычного (естественный свет) и дихроичного (циркулярно-поляризованный [c.31]

Оптически активные комплексы обычно имеют конфигурацию либо октаэдра, либо плоского квадрата (рис. 3 и 4). В дальнейшем мы ограничимся рассмотрением октаэдрических комплексов. В этих конфигурациях центральными атомами могут быть различные элементы с разной степенью окисления. Среди них особое внимание привлекают переходные металлы благодаря наличию в их спектре оптически активных полос, расположенных в ближней ультрафиолетовой и видимой областях. Мы обсудим лишь комплексы переходных металлов, и, таким образом, из рассмотрения будут исключены некоторые потенциально возможные центральные атомы, такие, как, например, 51. [c.106]

ДОВ и КД образца сильно зависят от длины волны падающего света. В случае поглощающих образцов ДОВ и КД определяют, как правило, в том же интервале длин волн, что и поглощение. Получающиеся спектры оптической активности называют спектрами ДОВ и КД. Если молекулы образца обладают только разрешенными электронными переходами (такими, как тг — тг -переходы), форма спектра КД (часто называемого эффектом Коттона) связана с формой полосы поглощения весьма простым образом (рис. 8.2.). Вне полосы поглощения [6] = 0. Это очевидно, поскольку [в] (х а как А , так и [c.67]

Атомный эмиссионный и абсорбционный спектральный анализ Спектры поглощения Показатели преломления н оптическая активность Указатель методов анализа и разделения элементов [c.13]

Четвертый том справочника содержит сведения по аналитической химии (методы разделения весовой, объемный и газовый анализ потенциометрический, полярографический, колориметрический и другие методы анализа), по атомному эмиссионному и абсорбционному спектральному анализу, спектрам поглощения неорганических и органических соединений. Приводятся также данные о показателях преломления жидкостей и оптической активности органических соединений. [c.2]

Для расшифровки состава природных органических соединений нефти и нефтепродуктов и характеристики их свойств применяются оптические методы. Сюда относятся инфракрасная и ультрафиолетовая спектрометрия, метод комбинационного рассеяния света, определения показателя преломления и оптической активности. Вещество, через которое проходит излучение, поглощает лучи только определенной длины волны (частоты), и по закону Кирхгофа само вещество излучает только те лучи, которые оно в данных условиях поглощает. Каждый ион, атом, молекула дают характерные частоты в спектре поглощения, спектре испускания и спектре комбинационного рассеяния. Задачей спектрального анализа является определение этих характеристических частот, зная которые, можно определить качественный состав углеводородной смеси. Для этого существуют таблицы характеристических частот индивидуальных углеводородов. Для количественного анализа еще необходима оценка интенсивности излучения. [c.228]

Измерение спектров дисперсии оптического вращения (ДОВ) и кругового дихроизма (КД) получило широкое распространение как метод конформационного анализа оптически активных соединений. Особенно методы ДОВ и КД используются в органической химии, биохимии, энзимологии и молекулярной биологии. Данными методами исследуются белки, аминокислоты, нуклеиновые кислоты, стероиды, углеводы и полисахариды, вирусы, митохондрии, рибосомы, фармакологические средства, синтетические полимеры, координационные соединения, неорганические и редкоземельные комплексы, кристаллы, суопензии и пленки и т. п. и решаются следующие задачи 1) определение по эмпирическим пра вилам конформации и ее изменений под действием различных физико-химических воздействий 2) изучение механизма и кинетики химических реакций (особенно ферментативных) 3) получение стереохимических характеристик 4) измерение концентраций оптически активных веществ 5) определение спиральности макромолекул 6) получение электронных характеристик молекул 7) исследование влияния низких температур на конформацию соединений 8) влияние фазовых переходов типа твердое тело — жидкость — газ на изменение структуры. [c.32]

Методы ДОВ и КД наравне с рентгеноструктурным анализом, методами ядерного магнитного и электронного парамагнитного резонансов, УФ- и ИК-спектрофотометрией стали могущественными орудиями исследования конформационных состояний оптически активных веществ. Признание методов ДОВ и КД объясняется их огромной чувствительностью (для снятия спектра достаточно 10- — 10 г вещества), простотой работы на этих приборах. Опыт показывает, что в настоящее время именно ДОВ и КД являются наилучшими конформационными характеристиками вещества в растворе. [c.32]

Кривые КД имеют более простой вид по сравнению с аналогичными кривыми ДОВ. Благодаря этому иа кривых КД легче выделить определенные оптически активные полосы. З-Образные кривые ДОВ характеризуются значительными величинами вращения в области, далекой от центра кривой это так называемые плавные участки кривой ДОВ. Поэтому дальние УФ-хромофоры на спектрах ДОВ дают существенный вклад во вращение хромофора, имеющего оптически активный переход в более близкой УФ-области. Очень трудно выделить отдельную полосу на кривой ДОВ, а на изучаемую 5-образную кривую от данного хромофора накладывается неизвестный примесный фон от плавных кривых (хвостов) соседних хромофоров. Это затрудняет количественный анализ спектров ДОВ. [c.37]

Квантовомеханическая теория не позволяет найти волновые функции молекул и подставить их в известную квантовомеханическую формулу, определяющую оптическую активность. Поэтому все выводы относительно конформации молекул, полученные методами ДОВ и КД, нельзя абсолютизировать и необходимо их проверять другими методами. В настоящее время количественные аспекты спектров ДОВ и КД для сложных молекул остаются в основном эмпирическими. [c.38]

Растворитель выбирают согласно правилам, описанным в гл. I (см. с. 17). Кроме ТОГО, величина -вращения плоскости поляризации зависит от показателя преломления растворителя. Поэтому ВВОДЯТ понятие приведенных удельных вращений (удельное вращение, рассчитанное для молекулы в вакууме, где п= ), для чего любую полученную величину вращения умножают на множитель Лоренца 3/( 2 + 2). Например, [М] = 2[М]1 п + 2), где [М] — приведенное молярное вращение п — показатель преломления растворителя на данной длине волны. Такой учет влияния растворителя на спектры ДОВ и КД далеко не полон, и это влияние более сложно и даже возможно наведение оптической активности от асимметрического растворителя на растворенное вещество. [c.43]

Некоторые электронные переходы в молекулах имеют нулевое значение магнитного дипольного момента перехода. Поэтому даже интенсивные электронные переходы могут не проявляться в оптической активности. Но даже слабые по интенсивности электронные переходы, но имеющие значительный магнитный дипольный момент перехода, обладают оптической активностью. Роль вращательной силы в оптической активности аналогична вероятности или величине квадрата модуля момента электрического дипольного перехода, называемого иногда также силой диполя, которому пропорционален коэффициент поглощения в электронном спектре. Вращательная сила определяется скалярным произведением [c.180]

В последние пятнадцать лет развивается новое направление в исследовании естественной оптической активности молекул на основе колебательных инфракрасных спектров и спектров комбинационного рассеяния. [c.212]

Колебательная оптическая активность может проявляться в большем числе переходов, соответственно числу колебаний в молекуле, в которых участвуют все части молекулы. Получаемая информация позволяет идентифицировать абсолютную конфигурацию молекул по знаку, например, колебательного кругового дихроизма. Обычные колебательные спектры различных конформеров довольно похожи друг на друга. Но в колебательных спектрах кругового дихроизма существенно увеличиваются различия экспериментальных данных, поэтому идентификацию конформера можно сделать с большей уверенностью. [c.213]

Оптическая активность в спектрах комбинационного рассеяния. Только использование лазеров и высокочувствительных детекторов [c.215]

Не следует думать, что влияние целостной системы сказывается лишь на физических свойствах, разлагаемых по аддитивной схеме. В первой группе физических-свойств, непосредственно отражающей структурные особенности молекулы, такое воздействие также может быть. Оно выражается в сдвигах характеристических частот в ИК- или УФ-спектрах под влиянием различных заместителей, в расщеплении полос поглощения в спектрах ЭПР или ЯМР, в неприменимости аддитивного расчета оптической активности для соединений, содержащих несколько смежных асимметричных центров. В то же время, раз обнаруженные, сами эти отклонения, сдвиги, расщепления оказываются существенными для определения структурных особенностей молекул. [c.24]

Коэффициент пропорциональности [а] принято выражать в градусах d —в дм, а с —в г/см тогда [а] называют удельным вращением. Последнее характеризует вращательную способность вещества и зависит от температуры, длины волны и растворителя. При t = 20° и желтой линии D натриевого спектра X = 589,3 нм для водных растворов сахарозы [a] J = = 66,5° для глюкозы [а] = 52,7° для фруктозы [а] = —92°., Так как фруктоза вращает сильно влево, то при гидролизе угол вращения уменьщается вплоть до отрицательных значений. По этой причине реакцию часто называют инверсией — переворачивание, перестановка. Для смеси оптически активных веществ [c.793]

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]

Поскольку полосы поглощения вызываются присутствием в молекуле определенных групп (хромофоров), относительно чего имеется обширный спектроскопический материал, подход Куна позволил предсказывать оптическую активность на основании знания УФ-спектров соответствующих соединений с учетом взаимного положения хромофора и асимметрического центра. [c.296]

У аналогов азота по Периодической системе — фосфора, мышьяка, сурьмы — по мере роста атомного веса устойчивость пирамидальной конфигурации возрастает. Расчеты, выполненные на основании наблюдаемых частот в колебательных спектрах, дали следующие величины для частоты инверсии пирамиды (и тем самым для продолжительности жизни оптически активной молекулы) ННз 2,5-10 с РНз 2,3- 10- с (СНз)зР 2 ч АзНз 1,4 года. [c.605]

Таблица 2.10. Химические сдвиги сигналов в спектрах оптически активного ПОЛИ-4-метилгексена-1 (1,2-структуры) [204]

Ливии и сотрудники [446] изучали вращательную дисперсию некоторых оптически активных сульфокислот. Это исследование было трудновыполнимым вследствие положения спектра ногдЕЮ-щения далеко в ультрафиолетовой области. [c.111]

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]

Приведем некоторые общие основные правила по получению информации о структуре молекулы из спектров ДОВ и КД. Согласно правилу смещения Фрейденберга, если две сходные молекулы А и В превращаются одним и тем же химическим путем в А и В, то разности в величинах молекулярного вращения А — А и В — В будут иметь один и тот же знак. А по правилу аддитивности для любой длины волны оптическое вращение равно сумме вращений всех оптически активных хромофоров. Наиболее большой вклад в эту сумму дает хромофор, максимум поглощения которого находится ближе всех к длине волны, на которой производят измерение. Однако эти правила следует применять с большой осторожностью. Например, при изменении конфигурации части молекулы, расположенной близко к центру асимметрии, величина оптического вращения может измениться очень сильно. Это явление называется вицинальным эффектом, который приводит к трудно оценимым изменениям оптического вращения. Наряду с этими общими правилами оценки структуры веществ методами ДОВ и КД существует ряд эмпирических правил определения конфигураций для различных классов веществ (например, правило октантов для кетоиной группы в молекулах с жестким скелетом). [c.38]

Для характеристики спектров КД вводят понятие разностного дихроичного поглощения Де, которое выражается уравнением Де = еь—ед, где п ед — молярные коэффициенты поглощения света, поляризованного по кругу влево и вправо соответственно. Величина Де имеет ту же размерность, что и величины е (л/моль-см). Для сравнения молярной амплитуды кривых ДОВ и КД удобнее использовать величину молярной эллиптичности [6]. получаемую из спектров КД. При прохождении плоскополяризо-ванного света через оптически активное вещество вблизи его полос поглощения свет приобретает некоторую эллипт1ичн0сть. Угол ф (см. рис. 20, г) является характеристикой этой эллиптичности. Величина tgф равна соотнощению малой и больщой осей эллипса [c.39]

Белки состоят в основном из /.-аминокислот, характеризующихся определенными значениями [а]в. Полипептиды, полученные из -аминокислот, обладают оптической активностью и в форме статистического клубка. Однако основной вклад в оптическую активность белка дает специфическая спиральная упаковка плоских амидных групп —ЫН—СНК—СО— (звездочка отмечает асимметрический атом углерода, К — боковая группа, специфичная для каждой аминокислоты). В настоящее время наиболее щироко известны две упорядоченные структуры белков а-спираль и р-склад-чатая структура. Переходы амидной группы л->л и /г—>-я вносят различные вклады в оптическую активность полипептидных цепей, находящихся в различных конформациях соответственно спектры ДОВ и КД полипептидов в различных конформациях отличаются друг от друга. На рис. 24 приведены спектры ДОВ и КД модельных полипептидов в конформациях статистического клубка, [c.45]

При помощи хроматографии удалось выделить фракции нефти, в которых вращение оказалось повышенным до 28°, и показать, что оптически активное вещество имеет сложную полиметилено-вук1 структуру, содержащую от трех до пяти колец в молекуле. Раньше оптически активному компоненту приписывалось строение стероидов, обладающих характерным ультрафиолетовым спектром, однако хроматографическое разделение фракций показало, что вещества стероидной структуры концентрируются во фракциях, не обладающих оптической активностью. Ближайшая природа оптических компонентов и в настоящее время еще не установлена. По-видимому, в нефтях находятся оптически активные вещества, различающиеся деталями структуры, разбросанные по всем высшим фракциям нефти и имеющие, следовательно, раз [ичные молекулярные веса. Возможно, что все они имеют происхождение от одного и того же начального вещества, так как в сложных циклических молекулах содержится иногда несколько ассиметрических атомов углерода и частичное разрушение исходной структуры едва ли может перевести всю молекулу в неактивную форму. [c.17]

Внутреннее вращение —это процесс, состоящий из крутильных колебанвй внутри потенциальных минимумов с перескоками время от времени между поворотными изомерами. Для молекулы этана с высотой барьера 13 кДж/моль частота перескоков равна при 20 °С примерно 10 ° с , что практически воспринимается как свободное вращение. Равновесные свойства молекул (такие, как дипольный момент, оптическая активность, форма макромолекул и т. д.), представляют собой результат усреднения по всем поворотным изомерам. Отдельные молекулярные характеристики, проявляющиеся за время, меньшее времени жизни поворотных изомеров позволяют наблюдать поворотные изомеры и доказывать их существование. Например, о поворотных изомерах можно судить по спектральным линиям, частоты которых различны для различных поворотных изомеров. Так, поворотные изомеры были в 1932 г. открыты с помощью спектров комбинационного рассеяния. В настоящее время поворотные изомеры обнаруживаются как по спектрам комбинационного рассеяния света, так, особенно, по инфракрасным спектрам поглощения. [c.136]

Удельное вращение равно углу вращения (выраженному в градусах) в слое раствора толщиной 1 дм, содержащего 1 г вещества в 1 мл прн 20"", при определенной длине волны (например при длине волны желтой линии спектра паров натртгя 5896 А). Зная угол вращения, удельное вращение и толщину слоя раствора, легко рассчитать концентрацию раствора. Удельное вращение плоскости поляризации в водных растворах тростникового сахара постоянно и может служить для определения концентрации раствора сахара. Скорость инверсии тростникового сахара можно изучать по изменению угла вращения плоскости поляризации, поскольку сам тростниковый сахар и продукты инверсии оптически активны. [c.356]

Для ДОВ характерно проявление вклада вращения вдали от электронных переходов. Поэтому ДОВ представляет более эффективный метод обнаружения слабой оптической активности химически чистого вещества по сравнению с КД. Это обусловливает предпочтительное использование ДОВ в аналитических целях. Из-за фоновых эффектов кривые ДОВ приобретают индивидуальность и служат удобным инструментом для идентификации. Спектры ДОВ находят применение при изучении кинетики процессов. По аналогии с изобестическими точками в спектрах поглощения наблюдают изовращательные точки на нулевой линии ДОВ в процессе, например, рацемизации (общие точки пересечения кривых удельного вращения [а рис. Х.1). [c.202]

Хиральные растворители используются в ЯМР-спектроскопии для определения абсолютной конфигурации оптически активных соединений. С этой целью рацемат растворяют в хи-ральном растворителе. При этом отдельные энантиомеры (5) и (R) взаимодействуют с хиральным растворителем по-разному и потому дают неодинаковые спектры ЯМР. Так, если в качестве хирального растворителя использовать (5)(+)-2,2,2-три-фтор-1-фенилэтанол, а в качестве субстрата взять рацемический а-арилэтиламин, то в его спектре ПМР сигнал метинового протона 5-энантиомера попадает в более слабое поле, чем сигнал соответствующего протона Л -энантиомера. [c.74]

Особое место среди ЛСР занимают оптически активные (хиральные) реагенты, например, с лигандом ТФК- Они открыли новые возможности для исследования методом ЯМР оптически активных соединений. Известно, что спектры ЯМР оптических антиподов (О) и (Ь) неразличимы. При введении хирального ЛСР (/ ), способного образовывать аддукт с оптически активным субстратом, образуются два диастерео-мерных аддукта О — и Ь — / . Они неодинаковы как в химическом отношении, так и по спектрам ЯМР. Поэтому, если был взят рацемат, наблюдается расщепление спектральных линий на равноинтенсивные компоненты, а если был взят один из антиподов, то такое расщепление произойти не должно. Например, при исследовании соединения [c.111]

Для простых алкильных радикалов возможны два типа структур [144] плоские со связями sp и неспаренным электроном на р-орбитали и пирамидальные со связями sp и иеспарен-ным электроном на sp -орбитали. Спектр ЭПР и другие данные для радикала СНз и других простых алкильных радикалов свидетельствуют об их плоской структуре [145]. Это согласуется с фактом потери оптической активности в ходе образования радикала при асимметрическом атоме углерода [146]. Элек- [c.244]

Два родственных оптических метода — дисперсия оптического враи ения (ДОВ) и круговой дихроизм (КД), отличаются от упоминавшихся выше тем, что используются почти исключительно для стереохимических целей. Так, практически только эти методы (вместе с простой поляриметрией) позволяют отличить друг от друга оптические антиподы, а также вообще оптически активные формы от рацемических. Кривые ДОВ и КД особенно чувствительны к изменениям пространственного строения молекул. Например, УФ-спектры кетонов любого строения имеют практически одинаковый характер — главное в них, это полоса поглощения карбонильного хромофора в области 300 нм. Характер же кривых ДОВ оптически активных кетонов существенно зависит от окружения хромофора — от строения всей молекулы в целом и, прежде всего, от расстояния между хромофором и асимметрическим центром. [c.86]

Для определения оптической чистоты кетонов, содержащих асимметрический атом углерода, предложено действовать на них 0-карбоксиметилгидроксиламином и затем исследовать спектры ЯМР диастереомерных солей получающихся производных с оптически активными аминами [170] [c.165]

В присутствии этих реагентов метинный протон а-фенилэтиламина дает сигнал в области 17 м. д. с различием для Я- и 5-антиподов примерно в 0,5 м. д. Эффективное разделение ЯМР-сигпалов антиподов наблюдается также при растворении в оптически активных жидких кристаллах (например, в холестерилхлориде) [173]. Обзор, посвященный вопросу о неэквивалентности спектров ЯМР энантиомеров в хиральных растворителях, см. [174]. [c.166]

В разных разделах данной главы встречались упоминания об оптически активных веществах — циклооктене, алленах и других. Наряду с этими довольно экзотическими примерами, оптическая активность может наблюдаться и у обыкновенных непредельных соединений с обычным асимметрическим атомом углерода. Вещества эти в отнощении своих хиральпо-оптических свойств ничем не отличаются от других, рассмотренных в гл. 4 и 5, оптически активных веществ. Полоса поглощения изолированной двойной связи, находясь в далекой ультрафиолетовой области спектра, не вызывает сама по себе эффекта Коттона в доступной для обычных измерений области. Однако, получив из олефинов комплексы с переносом заряда, можно наблюдать оптическую активность возникающей при этом полосы поглощения [134]. [c.486]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология