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?偏振光与手性物的相互作用?旋光光?二色?康效及ORD、CD和UV的关系?用?注意事
一、偏振光与手性物的相互作用1、光的偏振(1)自然光与偏振光(或平面偏振光)?普通光源中的原子和(或)分子能独立光,所出的光波中具有各个方向的光矢量,在与播方向相垂直的平面内,在所有可能的方向上,E的振幅都相等——自然光?如果光矢量只在一个固定的平面内,并沿一个固定方向振——偏振光或平面偏振光?光矢量的振方向与光的播方向所构成的平面——振面
(2)偏振光振幅保持不,而方向周期化,矢量播方向螺旋前
可看成是两个相互垂直的振幅相等、相位差±π/2的偏振光的合成+π/2——于右旋偏振光-π/2——于左旋偏振光即偏振光中包含着两个率和振幅相同的左旋和右旋偏振光
2、偏振光的得(1)布儒斯特定律入射角?反射光与折射光相互垂直,此?布儒斯特0角或起偏角,反射光偏振光0若自然光从空气射到折射率1.50的玻璃上,起偏角56.3o,折射角33.7o。
(2)晶体的双折射象当自然光射入双折射晶体,两束折射光o和e都是偏振光,并且它的振面通常接近于相互垂直
(3)二向色性晶体有些透明晶体不具有双折射象,而且o光和e光有不同的吸收作用,种晶体称二向色性晶体,如气石晶具有很的二向色性,硫酸碘奎宁晶体(4)波片——也称波晶片或相位延片若偏振光的振面与1/4波片的光成45o角,分解后的o光和e光振幅相等,从晶片的另一表面出射的光是偏振光。
3、偏振光在手性介中播的特点:(1)左、右旋偏振光在手性介中的播速度不等,致透射出的面偏振光与入射角成一α角,表出旋光。
(2)手性介两种偏振光的吸光度不同,由它合成的出射光不再是一个平面的偏振光,而是一个右旋或左旋的偏振光。
二、旋光光(ORD)1、当平面偏振光通手性物,偏振面会生旋,即物具有旋光性,旋的角度——旋光度2、原理(1)介称构,左右旋偏振光的播速度相同,它的折射率n相等因n=c/υc:真空中光速υ:介中光速Δn=n-n=0偏振面保持不LR(2)介称构,n≠nLRΔn≠0偏振面生旋,随光程增大而增大——旋光象
3、定器
4、旋光度:α比旋光度:[α]=(α/cl)×100D通常用光D(≈589.3nm)量αl:槽厚度(dm)c:100ml溶中溶液的g数不同波的[α](比旋光度),λλ横坐可得ORD光[Ф]:摩比旋光度,常用其代替[α]λλ[Ф]=[α]·Mr/100(度·cm·dmol-1)2λλMr:待物的摩
三、二色1、手性物成平面偏振光的左、右旋偏振光的吸光度不同,即ε≠ε种象二色性LRCD:Δε坐,λ横坐[θ]:摩度,常用其代替Δε两者关系:[θ]=3300Δε=3300(ε-ε)LR
2、[θ]的物理意当平面偏振光通手性介,不左、右旋偏振光的播速度不同,而且度也不同。用箭的短代替度。因而光在播,它的矢量和将生的一道:矢量相位相同的度短:矢量相位相反的度θ:平面偏振光离开品槽的角度——度[θ]=θ·M/100lc=3300Δε
3、量装置
四、康效(cottoneffect)及ORD、CD和UV的关系1、在紫外和可区内无色的和化合物,ORD光呈下降或上升的曲,若手性化合物的紫外吸收在器量范内出S型曲称cotton效
即形成一个峰和一个谷成的ORD—的Cotton效正Cotton效:波由波向短波移,ORD由峰向谷化Cotton效:波由波向短波移,ORD由谷向峰化λ:ORD与零相交点振k幅:谷至峰的距离摩振幅α=([Ф]-[Ф])/10012[Ф]:ORD峰的摩旋光度1[Ф]:ORD谷底的摩旋光度2
2、CD的康效正的康效:Δε或[θ]正且有峰的CD曲的康效:Δε或[θ]且有谷的CD曲3、ORD、CD和UV光的关系(1)ORD和CD是同一象的两个方面,都是光与手性物作用而生的。主要目的是研究手性化合物的构型与构象,在方面两者提供的信息是等价的。UV反映了光与分子的能量交。
(2)理想情况下:λmax(UV)=λmax(CD)=λk(ORD)情况:三者接近,但不一定重合ORD和CD都可用来定有特征吸收的手性化合物的构型CD:容易解析ORD:比复
不称分子某生色吸收峰的Cottoneffect的正号与生色的手性中心的构型有关,故可分析分子的构象。ORD摩振幅α与CD中[θ]或Δε的关系α=0.0122[θ]=40.28Δε
五、用1、在立体构化学研究中的用于基化合物,特是化合物的研究多,并形成了半的“八区律”来推其立体构:八个区域的划分如下所示
将己按放好:察者迎着O=C-的方向即从Y的方向看Y的正方向。三个互相垂直的A、B、C平面将己分割八个区:O=C-前面的4个区由于取代基很入,cotton效献小,不考O=C-后面的4个
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