有机化学小论文 (9).doc

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1、浅谈物质旋光性和旋光仪王艳婷反学实验班类09023090104337关键词：立体异构偏振光对映体旋光性旋光仪摘要：当偏振光通过手性化合物溶液后，偏振面的方向就被旋转了一个角度。这种能使偏振面旋转的性能称为旋光性。这种性质与立体异构有密切关系。手性化合物都具有旋光性。基于这个化学原理制造的用來测定物质旋光性的仪器称为旋光仪。在这个学期的《有机化学》课程屮，老师带着我们涉猎有机化学的各个方面。虽然并不深入，但足以让我们体会到这门学科在各个领域的重要作用。尤其作为一名以学生，由于它是医学课程的一门基础课，它为生物化学、生物学、免疫学、遗传学、卫生学以及临床诊断

2、等提供必要的基础知识。因此学好有机化学，并积极思考课程中涌现的问题,显得尤为重要。记得一次有机化学实验课上，测定葡萄糖，果糖，蔗糖和蒸饰水的旋光性吋，我们使用了自动旋光仪，只需把待测物质放入其中，数据就会白动显示出。如此简单的操作让我十分想知道其屮的原理。这学期的有机化学课上，我也曾学过关于物质旋光性的知识。分子的旋光性在十九世纪被发现。人们发现酒冇酸的结晶有两种相对的结晶型，成溶液时会使光向相反的方向旋转，因而定岀分子有左旋与右旋的不同结构。这样的物质我们就称它为旋光物质。旋光物质中有存在内消旋体和外消旋体。如，酒石酸存在三种立体异构体：右旋酒石酸、左

3、旋酒石酸和内消旋酒石酸。•趨扯*三uh上7CHS:CH、(2R.3R)(2S,2S>内消旋体是指分子内具有2个或多个非对称屮心，但乂有其他对称因索，如对称而存在，因而使整个分子不具有旋光性的，没有对映体存在。在酒右酸屮，因第三碳原子和第二碳原子上连接的4个原子或基团，都是・OH、-COOH、・CH(OH)COOH、・H,,所以洒冇酸是含两个相同手性碳原子的化合物。它和含两个不相同手性碳原子的四碳糖不同，只有三种构型。因其屮有对称而和对称屮心，这两个手性碳原子所连接基团相同，但构型正好相反，因而它们引起的旋光度人小相等，方向相反，恰好在分子内部抵消，所以不

4、显旋光性。内消旋体和对映体的纯左旋体或右旋体互为非对映体，所以内消旋体和左旋体或右旋体，除旋光性不同外，其它物理性质和化学性质都不相同。所以，分子内有无对称性是判断的关键。这点可以通过Fischer投影式进行判断。那么，什么是偏振光呢？普通光是一种电磁波，光振动方向与前进方向垂直。•束普通光通过尼科尔棱镜或其他偏振片，只有在与棱镜晶轴平行的平而上振动的光能透过，透过的光叫平面偏振光，简称偏光。普通光通过两个平行放置的尼科尔棱晶体，通过片逐死.力第一块后变成偏光，偏光也能通过二块晶体。如果在两块棱品体间放盛液管，如管内放宜水、乙醇、醋酸等，仍对以看到光通过

5、第二块晶体，如果管内放置葡萄糖水溶液，观察不到光通过第二块晶体，把第二块晶体转a角后，才能观察到有光通过。能使偏光振动平而旋转a角度的物质，有旋光性，称为旋光性物质或称光学活性物质。非旋光性物质是指不能使偏光振动平而旋转的物质，无旋光性，称为非旋光性物质或称无光学活性物质。旋光度的概念是旋光性物质使偏振光振动平面旋转a角，。角称为旋光度。旋光度Q值与试样温度、溶剂种类、试样浓度、盛液管长度及光源有关。试样浓度增加一倍或盛液管长度增加一•倍，测得的a值增加一倍。为了使用方便，常用比旋光度2］代替旋光度a。其中，a：测得的旋光度，单位度C：试样质量浓度，或纯

6、液体密度，单位g/ml1:盛样管长度，单位dmt：试样温度，单位°C入：光源波长（通常钠光源用D表示，波长589nm）比旋光度是旋光性物质的一个物理常数，可以定量地表示物质的旋光能力。测定物质的旋光性可以用來计算己知物质的浓度，也可以用來推测未知物质。总之，旋光测定有着广泛应用。知道了物质旋光的简要知识，旋光仪的原理乂是什么呢?娓光仪的原理当我们在检测池中放进存有被测溶液的试管后，由于溶液具有旋光性，使平而偏振光旋转了一个角度，零度视场便发生了变化，转动检偏镜一定角度，能再次出现亮度一致的视场。这个转角就是溶液的旋光度，测得溶液的旋光度后，就可以求出物质

7、的比旋度。根据比旋度的人小，就能确定该物质的纯度和含量了。通过搜索资料我了解到，自动旋光仪采用20瓦钠光灯作光源，由小孔光栏和物镜组成一个简单的点光源平行光管,平行光经偏振镜变为平而偏振光，其振动平而为00,当偏振光经过有法拉弟效应的磁旋线圈时，其振动平而产生50赫兹的0角往复摆动，光线经过偏振镜投射到光电倍增管上，产生交变的电讯号。如图，光小物滤偏磁试偏光遞孑L镜色振施样振电光片镜线镜倍栏圈増我们在使用仪器时，还必须了解和注意,计敢器电机功率枚大器放大霧101010a倔振«(-)b.通过密雄钱80c.ii过样品后d仪爲示数平筒后僞振产生的僞振光在后

8、的僞15光振动的僞振光援动横L反向转过a「补偿00¥面内乘动面以績摆动面疑转斗了