Войти
Оптическая вращательная дисперсия - это изменение оптического вращения вещества с изменением длина волны из света. Оптическая вращательная дисперсия может использоваться для определения абсолютной конфигурации комплексов металлов. Например, когда плоский поляризованный белый свет от диапроектора проходит через цилиндр с раствором сахарозы, спиральная радуга наблюдается перпендикулярно цилиндру.
Когда белый свет проходит через поляризатор, степень вращения света зависит от его длины волны. Короткие волны поворачиваются больше, чем более длинные волны на единицу расстояния. Поскольку длина волны света определяет его цвет, наблюдается изменение цвета с расстоянием через трубку. Эта зависимость удельного вращения от длины волны называется оптической вращательной дисперсией. Во всех материалах вращение зависит от длины волны. Разница вызвана двумя совершенно разными явлениями. Первый объясняет в большинстве случаев большую часть вариаций вращения, и его не следует строго называть вращательной дисперсией. Это зависит от того факта, что оптическая активность на самом деле представляет собой круговое двойное лучепреломление. Другими словами, вещество, которое является оптически активным, передает свет с правой круговой поляризацией с другой скоростью, чем свет с левой круговой поляризацией.
В дополнение к этой псевдодисперсии, которая зависит от толщины материала, существует истинная вращательная дисперсия, которая зависит от изменения с длиной волны показателей преломления для света с правой и левой круговой поляризацией.
Для длин волн, которые поглощаются оптически активным образцом, две компоненты с круговой поляризацией будут поглощаться в разной степени. Это неравномерное поглощение известно как круговой дихроизм. Круговой дихроизм заставляет падающий линейно поляризованный свет становиться эллиптически поляризованным. Эти два явления тесно связаны между собой, как и обычное поглощение и дисперсия. Если известен весь спектр оптической вращательной дисперсии, спектр кругового дихроизма может быть вычислен, и наоборот.
Чтобы молекула (или кристалл) проявляла круговое двойное лучепреломление и круговой дихроизм, она должна отличаться от ее зеркального отображения. Объект, который невозможно наложить на его зеркальное изображение, называется хиральным, а оптическая вращательная дисперсия и круговой дихроизм известны как хироптические свойства.
Большинство биологических молекул имеют один или несколько хиральных центров и претерпевают катализируемые ферментами превращения, которые либо поддерживают, либо инвертируют хиральность в одном или нескольких из этих центров. Еще другие ферменты производят новые хиральные центры, всегда с высокой специфичностью. Эти свойства объясняют тот факт, что оптическая вращательная дисперсия и круговой дихроизм широко используются в органической и неорганической химии, а также в биохимии.
В отсутствие магнитных полей только хиральные вещества проявляют оптическую вращательную дисперсию и круговой дихроизм. В магнитном поле даже вещества, не обладающие хиральностью, вращают плоскость поляризованного света, как показано Майклом Фарадеем. Магнитно-оптическое вращение известно как эффект Фарадея, а его зависимость от длины волны известна как магнитно-оптическая вращательная дисперсия. В областях поглощения наблюдается магнитный круговой дихроизм.
