旋光度测定法

旋光度测定的实验原理旋光度测定是一种用于测量物质旋光性质的实验方法，主要用于分析和判断有机化合物的结构、对映体纯度和化学反应动力学等。

该方法主要依赖于光学旋光现象：当经过一个手性物质时，线偏振的光会发生旋光现象，其振动方向会随着传播方向旋转一定角度。

实验原理主要包括三个方面：偏振光的生成、旋光度的测量和基本测量原理与公式。

一、偏振光的生成：偏振光的生成主要通过偏振片来实现，偏振片是具有选择性吸收偏振方向的光学工具。

当一束非偏振光通过偏振片时，只有与偏振片振动方向平行的光能通过，与振动方向垂直的光则被滤除。

这样得到的光就是偏振光。

二、旋光度的测量：旋光度是描述旋光现象的物理量，使用旋光仪来测量。

旋光仪是一种专门用来测量旋光的仪器，它由光源，样品池，偏振片和检光系统等组成。

光源：在实验中常用的光源有光源灯和钠灯。

根据不同实验需要，可以分别选择合适的光源。

样品池：是用来容纳待测样品的容器，通常由石英玻璃或者石英玻璃式管制成。

通过样品池来控制样品的光程。

偏振片：用于生成线偏振光的偏振片，通常有两个互相垂直的偏振片，可以分别选择合适的偏振片。

检光系统：包括分光器、波长选择装置、朗伯方向器和光电探测器等。

其中分光器主要是用来分离入射光与旋光光的。

波长选择装置是用来选择适当的波长。

朗伯方向器是用以确定光的旋转方向，光电探测器是用来接收并转换光信号为电信号。

通过检光系统可以测量到旋光光对应的电信号。

三、基本测量原理与公式：当通过一个手性物质时，线偏振光通过物质后，振动平面会发生转动，假设转动角度为α，转过的角度与物质的浓度、物质的旋光度和光通过的光程都有关系。

旋光度[α]可以通过以下公式计算得到：[α]=α/c*l其中α为旋光仪读数，c为样品浓度（单位为g/mL），l为样品池光程（单位为dm）。

最后，旋光度测定实验原理是通过旋光仪测量物质对于入射偏振光旋光度的角度差，进而计算出旋光度的物理量。

通过测量旋光度，可以分析物质的构型、纯度等性质。

旋光度测定的实验原理1. 旋光度测定的定义旋光度测定是一种通过测量光线旋转程度来确定样品实验物质浓度、化学结构和构象的方法。

旋光度是指样品对偏振光的旋转度数，单位是度（°）。

旋光度测量可通过光学手段进行，利用偏振器、样品和旋光仪等设备。

2. 操作步骤（1）样品制备：样品应融点低，纯度高，并通过固体、液体、气体三态制备样品使之溶解。

（2）偏振片调节：将光源放置在旋光仪的一端，另一端从样品入光点辐射的光先通过偏振片，将光作为振动的平面。

（3）旋光仪测量：±45度旋光仪选择，与样品保持一定的距离，用电子光门调节光批进和出光的时间，将一定光强的偏振光通过经过样品的设备，再通过第二个偏振片来观察一定角度的旋光度。

旋光度读数与仪器附带的公式。

3. 原理光线通过具有旋光性质的物质会产生光旋转现象，光旋转方向与物质的构象和化学结构有关。

光线在光学载波中传播时，其振动方向沿载波传播。

如果同时有两个偏振光，振动方向之间相互垂直，这两个偏振光合成为线偏振光。

当线偏振光穿过旋光性样品时，在光路中行进的时候，其中一个方向的振动被旋性样品旋转一定的度数，导致光线将偏离原来的方向。

传播到另一侧时，又受到相反的旋转力度，从而另一个方向的振动被相反的角度旋转。

最终，光线会偏离垂直方向，振动面的方向成为椭圆形。

4. 应用旋光度测定应用于化学、生物、环境等领域。

特别是在药物研究和生物学方面，用于研究手性分子的各种性质，如对光学活性的描述，对化合物的纯度、复杂度和立体化学的鉴定。

旋光度测定还可以用于药物缩影、药效评价和药物安全性测试等方面，并且还可用于化学催化体系的研究、光化学反应机理的证实等方面。

5. 字数总结本文共1016字，介绍了旋光度测定的定义、操作步骤、原理及其应用，旋光度测定可用于研究手性分子的性质，对化合物的纯度、复杂度和立体化学的鉴定，可应用于药物缩影、药效评价、药物安全性测试或者化学催化、光化学反应机理的证实等方面。

旋光度的测定旋光度的测定是一种常用的化学分析方法，它可以用来检测化合物中手性分子的存在以及其对光线偏振方向的旋转程度。

在药物、食品、化妆品等领域中，旋光度的测定被广泛应用。

本文将介绍旋光度的定义、测量原理、仪器设备和实验步骤。

一、旋光度的定义旋光度是指物质对平面偏振光旋转角度的大小，通常用α表示。

当入射线与观察线夹角为90°时，称为正旋性；当入射线与观察线夹角为270°时，称为负旋性。

其单位为度（°）或毫度（mdeg）。

二、测量原理当平面偏振光通过具有手性分子的溶液或晶体时，由于手性分子对左右两个方向的圆偏振光吸收不同，导致传播速度不同，从而使得出射光线发生相位差，进而改变了偏振方向和波长。

这种现象被称为“旋光现象”。

根据洛仑茨公式可得：α = α0 × l × c其中，α0为比旋光度，l为样品长度，c为样品浓度。

因此，旋光度的测定需要测量样品的长度和浓度，并根据上述公式计算出比旋光度。

三、仪器设备旋光度测定常用的仪器设备有旋光仪和偏振光谱仪。

1. 旋光仪：是一种专门用于测量物质对平面偏振光的旋转程度的仪器。

它由源、偏振器、样品室、检测器和读数装置等组成。

常见的有手摇式旋光仪和自动旋光仪两种。

2. 偏振光谱仪：是一种可以同时测量吸收谱和旋转角度的分析仪器。

它由源、偏振器、样品室、检测器和读数装置等组成。

与传统的分析仪不同之处在于，它使用圆偏振光而非平面偏振光。

四、实验步骤1. 准备样品：将待测物质溶解于适当溶剂中或制备成晶体，并按照要求调整其浓度。

2. 校准：打开旋光仪或偏振光谱仪，进行校准。

校准时应使用已知旋光度的样品进行校准。

3. 实验操作：将样品放入旋光仪或偏振光谱仪中，按照要求调整样品室的长度和浓度，记录下旋转角度。

4. 计算结果：根据洛仑茨公式计算出比旋光度，并将其转换为旋光度。

5. 数据处理：根据实验结果进行数据处理和分析，得出结论。

目的：建立旋光度测定法的标准操作程序，规范旋光度测定法的操作。

范围：适用于旋光度测定法。

职责：检验室主任、检验员。

规程：1 简述旋光度测定法是利用平面偏振光，通过含有某些光学活性化合物的液体或溶液时，能引起旋光现象，使偏振光的平面向左或右旋转，此种旋转在一定条件下有一定度数，称为旋光度。

使偏振光向右旋转者（顺时针方向）称为右旋物质，常以“十”号表示。

使偏振光向左旋转者（反时针方向），称为左旋物质，常以“一”号表示。

影响物质旋光度的因素很多，除化合物特性外，还有偏振光通过供试品液层的浓度和厚度，通过光线的波长和测定时的温度。

当偏振光通过长ldm、每1ml中含有旋光性物质1g的溶液，使用光线波长通常用为钠光D线（589.3nm）汞的404. 7、546.1nm等谱线，测定温度为20℃时，测得旋光度称为该物质的比施度，以［a］20表示。

比旋度是物质的物理常数。

因此可用以区别或检查某些药品D的光学活性和药品的纯杂程度。

由于旋光度在一定条件下与浓度呈线性关系，故而还可以用来测定含量。

平面偏振光的产生，过去都是使用尼科尔棱镜，这是用一种天然的晶体如方解石等切割后制成，现在大都用塑料膜涂上某些具有光学活性的化学物质，使其产生偏振光。

最早的圆盘旋光仪，就是由钠光灯光源、起偏镜、检偏镜、测试管、半影板调零装置和支架六部分组成。

由于用人的眼睛观察视野光强是否一致，比较费力，而且主观误差也大，因此目前大都被光电机相互结合组成的自动指示旋光仪或数字显示仪所取代。

2 仪器与性能测试2.1 旋光仪又称旋光计，是较早出现的商品分析仪器。

六十年代前我们使用的仪器大都是国外的圆盘旋光仪，规格为0.05°或0.01°。

其后，我国上海等地仪器厂也生产一些圆盘旋光仪，但精密度不高。

七十年代后国外由于自动指示旋光仪的出现，圆盘旋光逐渐被淘汰，同时在我国也相继出现了不同形号的自指示旋光仪。

八十年代数显式自动指示旋光仪和投影式自动指示旋光仪相继出现。

2.4.4 旋光度的测定旋光度是指光在通过手性物质时所发生的旋转角度，是刻画手性分子的一个重要物理量。

在医药化学、食品工业、化妆品工业等领域中，旋光度被广泛应用于化合物的化学结构、光学性质以及生物活性等方面的研究中。

旋光度的测定方法主要有以下几种。

1. 旋光仪法旋光仪是一种专门用于测定旋光度的仪器，其基本原理是测量线偏振光通过手性物质后其偏振方向的改变量。

通常，旋光仪中会利用色散作用将光分成两束，并通过一个旋转的样品管道，再用检测器测量两束光的强度差。

根据这个强度差以及样品管道的长度和浓度，可以计算出旋转角度。

2. 红外光谱法当手性分子中的C-H、C-C 或 C-N 键振荡发生会引起旋光的红外线吸收时，通过测定红外线吸收谱的旋光度，可以间接推断出分子的手性结构。

一种常用的红外光谱法是称为圆二色性光谱法，通过旋转的样品管道分别测量左旋和右旋圆偏振光的吸收差值，并计算出旋光度。

3. 散射光旋光度法根据光在分子中的散射现象，散射的光在经过手性分子后，其波面和振动方向会发生旋转，这是因为手性分子具有吗吕旋转对称性。

通过测定在不同角度下散射光的强度和偏振方向，可以计算出旋光度。

在手性分子固体或液晶态无法获得足够的光学信号时，可以将其溶解于合适的溶剂中，然后再测定溶液的旋光度。

这种方法常常需要考虑溶剂的影响，如过量的溶剂可能会减小旋光度。

综上所述，旋光度的测定方法包括旋光仪法、红外光谱法、散射光旋光度法和溶液测溶旋光度法。

选择合适的测定方法应考虑样品的性质和所要求的测定精度。

同时，在使用旋光仪测定时，样品的颜色、浓度和存放条件等也会影响测量结果，需要注意。

旋光度测定法2011.9.20有机化合物的结构中含有手性碳原子(是指和四个不同的原子或基团连接的碳原子)，具有旋光现象。

旋光度：平面偏振光通过含有某些光学活性的化合物液体或溶液时，能引起旋光现象，使偏振光的平面向左或向右旋转，旋转的度数，称为旋光度（用α表示）。

利用测定药物的旋光度进行定性、杂质检查和定量的分析方法，称为旋光度测定法。

药典系用钠光谱的D线(589.3nm)测定旋光度,除另有规定外，测定管长度为1dm（如使用其他管长，应进行换算），测定温度为20℃。

测定旋光度时，用读数至0.01°并经过检定的旋光计。

将测定管用供试液体或溶液（取固体供试品，按各药品项下的方法制成）冲洗数次，缓缓注入供试液体或溶液适量（注意勿使发生气泡），置于旋光计内检测读数，即得供试液的旋光度。

使偏振光向右旋转者（顺时针方向）为右旋，以“＋”符号表示；使偏振光向左旋转者(反时针方向)为左旋，以“－”符号表示。

用同法读取旋光度3次,取3次的平均数，照下列公式计算,即得供试品的比旋度。

α对液体供试品[α]tλ＝────ld100α对固体供试品[α] tλ＝────lc式中[α]为比旋度；λ为使用光源的波长，如使用钠光谱的D线可用D代替；t为测定时的温度；l为测定管长度, dm；α为测得的旋光度；d为液体的相对密度；c为每100ml溶液中含有被测物质的重量，g(按干燥品或无水物计算)。

旋光仪构造原理：旋光仪的基本部件：单色光源、起偏镜、测定管、检偏镜、检测器等五个部分。

原理：在起偏镜与检偏镜之间未放入旋光物质，如起偏镜与检偏镜允许通过的偏振光方向相同，则在检偏镜后面观察的视野是明亮的；如在起偏镜与检偏镜之间放入旋光物质，则由于物质旋光作用，使原来由起偏镜出来的偏振光方向旋转了一个角度α，结果在检偏镜后面观察时，视野就变得暗一些。

若把检偏镜旋转某个角度，使恢复原来的亮度，这时检偏镜旋转的解度及方向即是被测供试品的旋光度。

标题：旋光度检验规程分发部门：质量技术部一份，生产制造部二份旋光度测定法1 定义1.1 旋光度：直线偏振光通过含有某些光学活性化合物的液体或溶液时，能引起旋光现象，使偏振光的平面向左或右旋转，此种旋转在一定条件下有一定度数，称为旋光度。

使偏振光向右旋转者（顺时针方向）称为右旋物质，常以“＋”号表示。

使偏振光向左旋转者（反时针方向），称为左旋物质，常以“－”号表示。

由于旋光度在一定条件下与浓度呈线性关系，故可以用来测定含量。

影响物质旋光度的因素很多，除化合物特性外，还有偏振光通过供试品液层的浓度和厚度，通过光线的波长和测定时的温度。

1.2 比旋度：当偏振光通过长ldm 、每lml 中含有旋光性物质1g 的溶液，使用光线波长为钠光D 线（589.3nm ）、测定温度为20℃时，测得的旋光度称为该物质的比旋度，以[]αD 20表示。

比旋度是物质的物理常数，因此可用以区别或检查某些药品的光学活性和药品的纯杂程度。

2 仪器与性能测试：2.1 旋光仪2.2 仪器的性能测试：2.3 按照仪器测量结果的准确度，仪器分为0.01、0.02和0.03三种准确度等级，测定旋光度，可用读数至001.︒并经过检定的旋光仪。

仪器检定的项目，除准确度外，还有重复性和稳定性，其它尚有对测试管盖玻片内应力和测试管长度误差等的检查。

2.4 仪器的性能测试参照JJG675—90规定，用+︒5和-︒1标准石英管进行。

在规定温度下，记录仪器的零点值，再放上旋光标准石英管，读取仪器示值，如此反复测定6次，按规定处理测定结果，与示值不能超出±︒.。

另外并要求将测定管旋转不同角度和倒向测定，001误差都不得大于004.︒。

3 样品测定操作法：3.1 旋光度测定法主要用于药典某些品种性状项下比旋度的测定，或一些制剂的含量测定。

3.2 比旋度测定按各该品种项下规定的方法配制供试品溶液，在规定的温度和放置时间内测定，测定前首先应将室温调至规定温度，然后用配制供试品的空白溶液校正零点或测定停点，以便扣除零点。

旋光度测定法旋光仪又称旋光计，是较早出现的商品分析仪器。

六十年代之前大都是使用国外的圆盘旋光仪，规格为0.05°或0.01°。

其后在我国也现了不同型号的自动指示旋光仪。

仪器的读数精度由原来的0.05°提高为0.02°、0.01°和0.005°。

有些国外旋光仪也可选用不同波长的光，读数可达0.001°。

中国药典2000版附录旋光度测定规定，测定旋光度，可用读数至0.01°并经过检定的旋光仪。

（仪器的检定项目，除准确度外，还有重复性和稳定性）。

一.原理旋光度测定法就是利用直线偏振光，通过某些光学化合物的液体或溶液时，能引起旋光现象，使偏振光的平面向左或向右旋转，此种旋转在一定条件下有一定度数，称为旋光度，使偏振光向右旋转者（顺时针方向）称右旋物质，常以“+”表示；使偏振光向左旋转者（反时针方向）称左旋物质，常以“-”表示。

影响物质旋光度的因素很多，除化合物特征外，还有偏振光通过供试品液层的波长和厚度，通过光线的波长和温度。

当偏振光通过1dm、每1ml中含有旋光性物质1g的溶液，使用光线波长为纳光D线（589.3nm）、测定温度为20℃时，测得的旋光度称为该物质的比旋度，以[a]20表示。

比旋度是物质的物理常数。

因此可用以区别和检查某些药品的光学活性和药品的纯杂程度。

由于旋光度在一定条件下与浓度呈线性关系，故而还可以用来含量测定。

二.仪器的性能测定中国药典1990版附录旋光度测定规定，测定旋光度，可用读数至0.01°并经过检定的旋光仪。

药典规定的旋光仪的性能检定，用蔗糖作为基准物进行。

取105℃干燥2小时的蔗糖（化学试剂一级），精密测定，加水溶解，并定量稀释至1ml中含0.2g的溶液，依法测定，结果在20℃时比旋度应为+66.60°。

用蔗糖检定时蔗糖的纯度、水分都必须符合要求，称量和稀释也必须非常准确，否则测定结果容易产生误差。

旋光度的测定旋光度的测定是一种常见的化学分析方法，它是通过测量物质对偏振光的旋转角度来确定物质的光学活性度。

在化学、生物、医药等领域中，旋光度的测定被广泛应用于物质的结构分析、纯度检测、反应动力学研究等方面。

旋光度的测定原理是基于光学活性分子对偏振光的旋转作用。

偏振光是指在一个平面内振动方向相同的光，而光学活性分子则是指具有旋光性质的分子，它们能够使偏振光的振动方向发生旋转。

旋光度是指物质对偏振光旋转的角度，通常用度数或弧度表示。

旋光度的大小与物质的浓度、光程、温度、波长等因素有关。

旋光度的测定方法主要有两种：比色法和仪器法。

比色法是通过比较旋光度与标准溶液的比色度数来确定物质的旋光度。

这种方法简单易行，但精度较低，只适用于旋光度较大的物质。

仪器法则是利用旋光仪来测定物质的旋光度。

旋光仪是一种专门用于测量旋光度的仪器，它能够精确测量物质对偏振光的旋转角度，并计算出物质的旋光度。

仪器法精度高、可靠性强，适用于各种旋光度的物质。

旋光度的测定在化学分析中有着广泛的应用。

例如，在有机化学中，旋光度的测定可以用于确定化合物的构型和对映体纯度。

对映体是指具有镜像对称结构的分子，它们的化学性质相同，但旋光度却相反。

因此，通过测定对映体的旋光度可以确定其对映体纯度。

在药物研究中，旋光度的测定可以用于确定药物的光学活性和药效学特性。

例如，左旋多巴是一种常用的抗帕金森病药物，它的右旋异构体则是无效的。

因此，通过测定左旋多巴的旋光度可以确定其光学活性和药效学特性。

除了化学分析外，旋光度的测定在生物学和医学中也有着广泛的应用。

例如，在生物化学中，旋光度的测定可以用于研究蛋白质、核酸等生物大分子的结构和功能。

在医学中，旋光度的测定可以用于检测血糖、血脂等生化指标，以及药物代谢产物的浓度和活性。

旋光度的测定是一种重要的化学分析方法，它在化学、生物、医药等领域中有着广泛的应用。

通过测定物质对偏振光的旋转角度，可以确定物质的光学活性度、结构特征、纯度等信息，为化学研究和应用提供了有力的支持。

旋光度测定法1 简述许多有机化合物具有光学活性，即平面偏振光通过其液体或溶液时，能引起旋光现象，使偏振光的平面向左或向右发生旋转，偏转的度数称为旋光度。

这种特性是由于物质分子中含有不对称元素（通常为不对称碳原子）所致。

光学异构体数为2n ，n 为分子中不对称碳原子数。

使偏振光向右旋转者（顺时针方向，朝光源观测）称为右旋物质，常以"十"号表示；使偏振光向左旋转者则称为左旋物质，常以"一"号表示。

影响物质旋光度的因素很多，除化合物的特性外，还与测定波长、偏振光通过的供试液浓度与液层的厚度以及测定时的温度有关。

当偏振光通过长ldm 、每lml 中含有旋光性物质lg 的溶液，在一定波长与温度下测定的旋光度称为该物质的比旋度，以[]λαt 表示。

t 为测定时的温度λ为测定波长。

通常测定温度为2O ℃，使用钠光谱的D 线(589，3nm)，表示为[]D20α。

比旋度为物质的物理常数，可用以区别或检查某些物质的光学活性和纯杂程度。

旋光度在一定条件下与浓度呈线性关系，故还可以用来测定含量。

2 仪器2.1 旋光仪 又称旋光计，是药品检验工作中较早使用的仪器。

早期的圆盘式旋光仪由钠光灯光源、起偏镜、测定管、检偏镜、半影板调零装置和支架组成。

起偏镜是一组可以产生平面偏振光的晶体，称为尼科尔棱镜，用一种天然晶体如方解石按一定方法切割再用树胶黏合而制成。

现今则多采用在塑料膜上涂上某些具有光学活性的物质，使其产生偏振光。

早期旋光仪用人眼观测误差较大，读数精度为0.05º。

20世纪80年代数显自动指示旋光仪和投影自动指示旋光仪相继问市。

仪器的读数精度也提高到了0.01º和0.005º。

《中国药典》2015年版规定使用读数精度达到0.01º的旋光仪。

2.2 仪器的性能测试 根据中华人民共和国“旋光仪及旋光糖量计检定规程”JJG536-982015目视旋光仪的准确度等级有二种：0.02与0.05，自动旋光仪准确度的等级有三种：0.01、0.02与0.05，检定项目有准确度、重复性和稳定性，还有对测定管盖玻片内应力与长度误差等的检查。

有机物的旋光度测定概述：旋光度是用来描述有机物分子对光的旋转性质的物理量，它是指有机物溶液对入射光线产生的旋光现象的程度。

旋光度的测定在化学、生物化学、药学等领域具有重要的应用价值。

本文将介绍有机物旋光度测定的原理、方法以及应用。

一、旋光度的原理旋光现象是指线偏振光通过有机物溶液后，出射光线的振动面发生了旋转。

这种旋转是由于有机物分子的立体结构导致的。

根据旋光的方向，可以分为左旋和右旋两种。

旋光度是用来量化旋光现象的物理量，通常用角度表示。

二、旋光度的测定方法1. 旋光仪法：旋光仪是一种专门用来测定旋光度的仪器。

它利用偏振光通过有机物溶液后振动面的旋转角度来测定旋光度。

旋光仪的原理是通过光源、偏振片、样品室和检测器等组成。

首先，光源发出的光线经过偏振片偏振后，通过样品室中的有机物溶液，然后被检测器检测。

根据检测器的信号，可以计算出旋光度的数值。

2. 比色法：比色法是一种常用的旋光度测定方法。

它是通过比较有机物溶液对光的吸收现象来测定旋光度。

具体操作步骤是将有机物溶液与对显色剂反应后形成显色产物，然后利用比色计测定显色产物的吸光度。

根据比色计的读数，可以计算出旋光度的数值。

三、旋光度的应用1. 判断化合物的结构有机物的旋光度与其分子的立体结构密切相关。

通过测定化合物的旋光度，可以推断其分子结构。

例如，左旋的丙氨酸的旋光度为负值，而右旋的丙氨酸的旋光度为正值。

这种差异可以用来鉴别化合物的结构。

2. 药物研发药物研发中对于手性药物的旋光度测定非常重要。

手性药物是指具有手性中心的药物分子，其左旋和右旋异构体可能具有不同的药理活性。

通过测定旋光度可以确定手性药物的旋光性质，进而指导药物的合成和优化。

3. 食品工业旋光度的测定在食品工业中也有重要应用。

例如，某些食品添加剂或香料中可能含有旋光物质，通过测定旋光度可以确定其含量。

此外，旋光度还可以用来鉴别食品中是否存在伪单胺酸。

4. 化学反应的监测有机物的旋光度在化学反应中的变化可以用来监测反应的进行。