Таким образом, оптическая активность рассматривалась как естественное свойство вещества.

Иногда оказывается необходимым придать оптически неактивному веществу оптическую активность. В этом случае оптически неактивное вещество помещают в магнитное поле и получают оптически активное, свойства которого обусловливаются характером магнитного поля. Такую оптическую активность называют искусственной или наведенной.

§ 4. ВРАЩЕНИЕ ПЛОСКОСТИ ПОЛЯРИЗАЦИИ

Наличие асимметрии в структуре кристаллических решеток и в строении молекул органических соединений подтверждается различными современными методами исследований строения вещества на молекулярном и атомном уровне.

Выше было указано о рентгенографическом исследовании кристаллического кварца, которое показало, что молекулы, составляющие кристалл, расположены по правой и левой винтовой линии. В молекулах органических веществ атомы углерода связаны с различными радикалами, причем одна форма расположения радикалов является зеркальным изображением другой. Для таких форм направление вращения плоскостей поляризации противоположно.

Если приготовить растворы одинаковой концентрации правовращающей и левовращающей модификаций (при данной температуре и одинаковой толщине слоя), то угол вращения плоскости поляризации для одной модификации окажется равным по величине и противоположным по знаку для другой. Это означает, что вращение плоскости поляризации происходит по часовой стрелке (правое вращение) и в противоположном направлении (левое вращение).

Наличие связи между асимметрией в строении молекул и их оптической активностью убедительно доказано тем, что все ведущие к нарушению этой асимметрии химические превращения приводят к потере оптических свойств данного вещества. Вращение плоскости поляризации в чистых жидкостях или растворах изменяется в зависимости от длины световой волны и от температуры. В случае растворов оно зависит от природы растворителя и концентрации раствора.

Оптическая активность вещества определяется так называемым удельным вращением. Удельным вращением dya (для длины волны света к и температуры t) называют значение угла вращения плоскости поляризации плоскополяризованного света, которое соответствует данному веществу при плотности его, равной единице, и концентрации (для растворов) 1 г/см3 при толщине слоя вещества 1 дм:

_ Вращение на толщину слоя вещества 1 дм ул Масса (в г) активного вещества в I см3 раствора

Оптическую активность вещества можно оценить также молярным вращением, которое вычисляют как произведение удельного вещества вращения dya на молярную массу вещества в г/100 см3 раствора:

где Ф—молярное вращение плоскости поляризации; М—молярная масса вещества, г/моль.

По физическому смыслу, величина Ф соответствует такому углу вращения плоскости поляризации, который бы имел место при концентрации оптически активного вещества 1 моль/л и при толщине слоя раствора 1 мм (1 дц/100).

В табл. 14 приведены значения удельного вращения некоторых органических веществ в различных растворителях для монохроматического света с длиной волны, соответствующей желтой линии «D» в спектре натрия XD при 20° С.

Таблица 14. Удельное вращение некоторых органических веществ

* Знак «+» обозначает правое вращение, знак « —»—левое вращение.

В растворах сахаристых веществ часто наблюдается явление мутаротации, которое состоит в том, что удельное вращение, наблюдаемое в свежеприготовленных растворах, впоследствии сильно изменяется, достигая некоторого постоянного значения. Иногда наблюдается даже изменение знака вращения, например левое вращение переходит в правое.

Зависимость удельного вращения от природы растворителя можно проследить, сопоставив значения удельного вращения яблочной кислоты в метиловом спирте и ацетоне: dya в метиловом спирте составляет +2,92°, в ацетоне +5,2°.

§ 5. ПОЛЯРИМЕТРЫ И РАБОТА С НИМИ

Основными частями любого поляриметра являются источник поляризованных лучей (поляризатор) и прибор для их исследования (анализатор). Призмы Николя выполнены из кристаллов

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию