химический каталог




Органическая химия. Часть 2

Автор О.А.Реутов, А.Л.Курц, К.П.Бутин

в симметричном (ахиральном) окружении, а в несимметричном (хиральном) окружении их свойства могут изменяться. Это свойство используется в асимметрическом синтезе и катализе (см. 8.6).

Смесь равных количеств энантиомеров, хотя и состоит из хиральных молекул, оптически неактивна, так как одинаковые по величине и противоположные по знаку вращения взаимно компенсируются. Такие смеси называют рацемическими смесями, или рацематами. В газообразном состоянии, в жидкой фазе и в растворах свойства рацематов обычно совпадают со свойствами чистых энантиомеров, однако в твердом состоянии такие свойства, как температура плавления, теплота плавления, растворимость, обычно отличаются. Например, рацемическая винная кислота плавится при 204-206 "С, а (+)- или (-)-энантиомеры — при 170 *С. Растворимость рацемической винной кислоты в воде в 6,7 раза ниже растворимости чистых энантиомеров.

8.2.1.6. ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИЧИНЫ ОПТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ

В ахиральной среде два энантиомера имеют одинаковые химические и физические свойства, но их легко отличить друг от друга по специфическому взаимодействию со светом. Один из энантиомеров вращает плоскость поляризации линейно поляризованного (плоскополяризованного) света вправо, а другой энан-тиомер — на точно такой же угол влево. Возникает вопрос: почему только хиральные молекулы вращают плоскость поляризации?

Феноменологическую модель оптической активности предложил Френель еще в 1S23 г. Она основана на волновой теории света и с позиций современной науки не является достаточно строгой. Тем не менее эта модель дает очень наглядное представление о причинах оптической активности и других явлениях, связанных с поглощением света хиральным веществом, в рамках классической электродинамики, и поэтому ее часто используют и в настоящее время.

Согласно классическим представлениям, линейно поляризованный (плоскополяризованный) свет характеризуется тем, что векторы составляющих его, зависимых от времени, электрического (Е) и магнитного (Н) полей осциллируют во взаимно 10

к1'

перпендикулярных плоскостях, и их изменения носят синусоидальный характер во времени и в пространстве (рис. 8.1, а). Плоскополяризованный свет можно рассматривать как комбинацию левого и правого циркулярно поляризованных лучей, движущихся в фазе по отношению друг к другу. На рис. 8.1, б—г магнитные составляющие не показаны, а показаны лишь электрические векторы в моменты времени 1, 2, 3, 4 и 5 (этого вполне достаточно, так как магнитные векторы всегда ориентированы ортогонально электрическим). Если в начальной точке времени 1 электрические векторы левого и правого циркулярно поляризованных лучей ориентированы

вверх, то в точке 2 вектор правого луга ориентирован вправо, а вектор левого луча — влево (если смотреть в направлении движения света по оси г). В точке 3 векторы обоих лучей ориентированы вниз, в точке 4 вектор правого луча ориентирован влево, а вектор левого луча — вправо и тд. Таким образом, правый и левый циркулярно поляризованные лучи обладают соответственно правой и левой спиральностью вращения вектора электрического поля. Сумма этих лучей дает плоскополяризованный луч (рис. 8.1, г), причем в пространственно-временных точках I, 3 и 5 векторы суммируются, а в точках 2 и 4 — взаимно уничтожаются. Расстояние между точками 1 и 5 соответствует одному витку пра-: вой или левой спирали или длине плоской волны (рис. 8.1, г).

При попадании света на любую молекулу в прозрачной среде скорость его замедляется (уменьшение скорости пропорционально показателю преломления среды), так как свет взаимодействует с электронными оболочками молекул. Степень такого взаимодействия зависит от поляризуемости молекулы.

Если среда ахиральна, две циркулярно поляризованные составляющие проходят с одинаковой скоростью (т.е. с одинаковыми показателями преломления для правого и левого лучей).

Однако хиралшые молекулы проявляют анизотропию поляризуемости, которая зависит от того, левую или правую спиральность имеет циркулярно поляризованный луч. Например, левый циркулярно поляризованный луч может замедлиться сильнее правого. Тогда произойдет сдвиг по фазе. Так как левый луч отстает от правого, векторы равной амплитуды не будут находиться в одинаковых фазах. В результате плоскость прошедшего через хираль-ный раствор луча будет вращаться на некоторый угол относительно плоскости падающего луча (рис. 8.2, а). При прохождении через

12 хиральную среду в общем случае не одинаковы не только скорости, но и коэффициенты поглощения левого и правого циркулярно поляризованных компонент плоскополяризованного света. В результате векторы для правого и левого прошедших через образец лучей будут иметь разную амшштуду, а результирующий вектор будет описывать эллиптическую траекторию (рис. 8.2, б). В общем, при прохождении плоскополяризованного света через хиральную среду вектор электрического поля начинает описывать эллипс (эллиптическая поляризация) с повернутой главкой осью (рис. 8.2, в).

Полученное Френелем выражение для угла поворота плос-$ кост

страница 4
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169

Скачать книгу "Органическая химия. Часть 2" (13.88Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
погружной датчик температуры для вентиляции
гироскутор цена
ноутбук lenovo ideapad 110 14ibr 80t60066rk отзывы
европоддоны из алюминия

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(20.08.2017)