CH7-6

旋光性及圓二色性

Rotationphenomenon

andcirculardichroism

當(dāng)線偏振光沿某些晶體(如石英)的光軸方向傳播,或通過某些溶液(如蔗糖、酒石酸溶液)時，它的振動面將以光的傳播方向為軸旋轉(zhuǎn),這種現(xiàn)象稱為旋光現(xiàn)象,該屬性稱為旋光性，具有旋光性的物質(zhì)，稱為旋光物質(zhì)

偏振光振動面旋轉(zhuǎn)的角度(旋光度)Ψ與旋光物質(zhì)的厚度d成正比溶液旋光物質(zhì)

稱為該晶體的旋光率,單位是度/毫米SP1KP2P1KΨP2ΨP

2

晶體的旋光現(xiàn)象比旋光率[]單位是度/(分米克/毫升)一旋光現(xiàn)象波長(nm)589.3(鈉黃光)404.7(紫光)

214.7(紫外光)

旋光率(o/mm)21.7

48.9

236右旋物質(zhì):迎著光的傳播方向看,使振動面沿順時針方向旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)，如葡萄糖左旋物質(zhì)：使振動面沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)，如果糖旋光率與波長的關(guān)系旋光色散—對于厚度一定的旋光物質(zhì)，不同波長的偏振光其振動面將旋轉(zhuǎn)不同的角度應(yīng)用：利用旋光色散，可用一定厚度的旋光物質(zhì)制成濾波器，使白光中某些波長成分的透射率最大，而另一些波長成分的透射率為零右旋晶體中,右旋圓偏振光傳播速度較快

R>L,nL>nR左旋晶體中,左旋圓偏振光傳播速度較快

L>R,nR>nL

二用圓雙折射解釋旋光現(xiàn)象一束線偏振光可視為頻率振幅都相等的右旋(R光)和左旋(L光)圓偏振光的合成按照菲涅耳假設(shè)：在各向同性介質(zhì)中,L光和R光的傳播速度相同，折射率相等在旋光晶體中，L光和R光的傳播速度不同，nL

nR

——晶體中的旋光現(xiàn)象可視為一種特殊的雙折射—圓雙折射出射光振動面OE′與入射光振動面OE相比，轉(zhuǎn)過角度ψ左旋圓偏振光和右旋圓偏振光經(jīng)過厚度為d的旋光晶片后，引起的相位滯后分別為：入射出射圓偏振光的相位即旋轉(zhuǎn)矢量的角位移，相位滯后相應(yīng)于旋轉(zhuǎn)矢量倒轉(zhuǎn)一個角度右旋晶體，即左旋晶體，即

振動面逆時針旋轉(zhuǎn)

振動面順時針旋轉(zhuǎn)

—旋光物質(zhì)對入射的某種波長的線偏振光所分解成的左旋、右旋圓偏振光的吸收率AL和AR不完全相同，吸收具有各向異性線偏光通過厚度為d的旋光物質(zhì)后,射出的兩束圓偏振光的位相差為：出射光為兩束頻率相同、振幅不等、有一定相位差的左旋、右旋圓偏振光---合成為橢圓偏振光ER三、圓二色性EELEEL結(jié)論：當(dāng)線偏振光通過旋光物質(zhì)時，如果它們分解成的兩圓偏振光的傳播速度不等，出射線偏振光的振動面將發(fā)生旋轉(zhuǎn)。如果對兩圓偏振光的吸收率不同，出射光一般為橢圓偏振光

橢圓值θ和吸收率差

都可以用來描寫圓二色性定義橢圓值：應(yīng)用：旋光色散和圓二色性可用于研究分子結(jié)構(gòu)的不對稱性，在分子生物學(xué)中有廣泛應(yīng)用應(yīng)用：旋光儀是測定物質(zhì)旋光度的儀器。通過對樣品旋光度的測定,可以分析確定旋光物質(zhì)的濃度、含量及純度等。旋光儀廣泛應(yīng)用于制糖、制藥、食品、有機化工等各個領(lǐng)域旋光儀旋轉(zhuǎn)角度：－45o至+45o

分辨率：0.005°

光源：鈉光燈,波長589.44nm

樣品透光率：10%光源小孔光闌物鏡濾色片偏振鏡Ⅱ偏振鏡Ⅰ磁旋線圈樣品管光電倍增管自動高壓蝸輪蝸桿功率放大器選頻放大器計數(shù)器電機自動旋光儀工作原理示意圖前置放大器

果糖不易被口腔內(nèi)的微生物分解和聚合，所以食用后產(chǎn)生蛀牙的幾率比葡萄糖或蔗糖等天然糖要小得多

（木糖醇為左旋代糖）旋光異構(gòu)體：化學(xué)成分相同、結(jié)構(gòu)互為鏡像、分別具有左旋或右旋性的物質(zhì)我們平時食用的葡萄糖為右旋糖，易于被人體吸收。而果糖是葡萄糖的同分異構(gòu)體，是左旋糖。

左旋糖在代謝過程中不受消化酶的影響,也不被人體消化系統(tǒng)所吸收,所以無論攝入多少,都不會使人肥胖。

果糖以及相關(guān)制品被廣泛應(yīng)用于糖尿病患者與肝功能不全者的飲食中自然界中組成多糖和核酸的天然單糖大都是右旋型的，而組成天然蛋白質(zhì)的氨基酸大都是左旋型的。但人工合成的糖和氨基酸都是左旋(L-構(gòu)型)和右旋(D-構(gòu)型)各占一半,不具旋光性。