Изучение естественной оптической активности. Кирюшин А.В. - 6 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТОГУ | Хабаровск

Составители: 

Рубрика: 

4
вать в своем вращении от вектора (рис. 1, б), то есть результирующий
вектор будет поворачиваться в сторону более "быстрого" вектора
и
займет положение QQ. Угол поворота плоскости поляризации будет равен φ.
2
E
→
2
E
→
Микроскопический механизм естественной оптической активности свя-
зан с отсутствием зеркальной симметрии у молекул оптически активных ве-
ществ. Такие молекулы имеют вид штопора, перчатки с одной руки или во-
обще такую форму, которая при отражении в зеркале переходит в другую
форму
подобно тому, как перчатка с левой руки принимает вид перчатки с
правой руки. Наиболее привычный образ, связанный с понятием зеркальной
асимметрии, – образ левого и правого винта. Все молекулы оптически ак-
тивных веществ, например сахара, имеют одинаковое направление закручи-
вания винта (одинаковую спиральность). Спиральность винта не зависит от
того, с какой стороны
на него смотреть. Поэтому раствор, в котором молеку-
лы сахара ориентированы случайно, имеет спиральность, которая совпадает
со спиральностью одной молекулы. Из-за этого скорость распространения
света в растворе сахара различна для лучей с правой и левой круговой поля-
ризацией.
Интересно, что молекулы всех важнейших биологических веществ
(аминокислоты, нуклеиновые кислоты, белки
, углеводы) также не имеют
зеркальных антиподов, в отличие от молекулярных структур неживой при-
роды. Причина этого до сих пор не выяснена. Очевидно, что это свойство
имеет фундаментальное значение, потому что по каким-то причинам "вы-
годно" для жизни. Естественная оптическая активность является одним из
наиболее эффективных методов изучения биологических объектов.
В растворах угол поворота φ плоскости поляризации пропорционален
пути луча ℓ в растворе и концентрации
с активного вещества:
φ = [α] ℓ
с, (1)
где [α] – удельное вращение. Эта величина зависит от природы оптически
активного вещества, температуры и длины волны света. Принято выражать
α в градусах, ℓ – в дециметрах,
с – в г/см
3
. Для желтых лучей (линия паров
натрия с длиной волны λ = 589,3 нм) в водном растворе сахара при 20
0
С
[]
гдм
смград
6,66
3
табл
⋅
⋅
=α . (2)
ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ И МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЙ
Формула (1) является теоретической основой метода определения кон-
центрации
с оптически активного вещества. Применяемые для этого при-

Страницы