第四章:对映异构
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第四章对映异构异构现象在有机化学中非常普遍,前面我们学过了构造异构,构型异构,顺反异构,构象异构等,下面我们把它们归纳一下异构现象包括构造异构和立体异构,其中构造异构按原子相互连接方式、次序不同,又可分为碳架异构和位置异构;立体异构按原子在空间排列方式不同分为构型异构和构象异构(单键旋转产生构型不同),构型异构按构型方式分为顺反异构(环的存在引起构型不同)和对映异构。
本章主要讨论对映异构。
对映异构体与旋光性密切相关,要测定物质旋光度的大小,需要用旋光仪,下面分别介绍有关内容。
§4.1 旋光性4.1.1偏振光光波是一种电磁波,它的振动方向与其前进方向垂直,在普通光里,光波在垂直前进方向上可以有无数个振动平面。
如果有圆圈代表光线前进方向的一个横截面,那么光线透过Nicol棱晶时,只有振动面与棱晶光轴平行的光才能通过,而在其他平面上振动的光被阻挡,即产生偏振光。
这种只在一个平面上振动的光叫平面偏振光或偏光。
当偏光射到另一个Nicol棱晶上时,若其光轴相互垂直,光线全被阻挡。
这就是旋光仪的工作原理。
4.1.2 旋光仪在两个光轴平行的Nicol棱晶之间放一样品管(旋光管),自然光透过第一个固定的棱晶后成为偏光,偏光透过旋光管后射到第二个棱晶上(可转动)。
若样品对偏光没发生作用,我们可以观察到光线能全部透过第二个棱晶(见偏时),我们从目镜中看到视场最亮。
此时,刻度盘为零。
若样品与偏光发生作用,使其偏转,这时光线就不可能全部通过第二个棱晶,从目镜中观察到视场变暗,我们可通过旋转检偏器,使视场恢复到最亮。
检偏器所旋转的角度。
即旋光度。
使检偏器顺时针旋转的物质,称右旋物质,用+α表示;使检偏器逆时针旋转的物质,称左旋物质,用-α表示。
旋光度的大小与溶液的浓度、样品管的长度、光的波、温度及溶剂都有关系, 为便于比较,常用比旋度[α]t λα][表示。
4.1.3比旋光度比旋光度——偏光透过厚度为10cm ,浓度为1g/ml 样品溶液所产生的旋光度。