旋光度和比旋度的区别

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主要区别 - 光学旋转与比旋转

旋光度和比旋光度都表达了相同的想法,即通过某些物质将平面偏振光旋转到不同的方向。这些物质称为光学异构体或对映异构体。 旋光是当光束通过某些材料时平面偏振光的旋转。比旋光度给出了特定化合物在特定温度下平面偏振光的旋转角度。 这是旋光度和比旋光度之间的主要区别。特定化合物旋光度的标准测量值称为比旋光度。

涵盖的关键领域

1.什么是旋光 – 定义、解释 2.什么是比旋 – 定义、解释和计算 3. 旋光度和比旋光度有什么区别 – 主要差异的比较

关键术语:右旋、对映异构体、固有特性、左旋、旋光异构体、旋光度、平面偏振光、旋光仪、比旋光度

什么是旋光度

旋光度也称为旋光性。当光束通过某些材料时,它是平面偏振光的旋转。这些材料被称为光学活性化合物。可以包括在该组中的化合物称为对映异构体或旋光异构体。

对映异构体或光学异构体具有相同的原子排列,但它们的 3D 分子结构彼此不同。因此,一对对映体是彼此不可重叠的镜像。这些异构体除了它们的旋光活性外,具有相同的化学和物理性质。

图 1:光学旋转

当考虑一对对映异构体时,一个化合物以顺时针方向旋转平面偏振光,而另一个对映异构体以逆时针方向旋转平面偏振光。根据平面偏振光旋转的方向,对映异构体被命名。可以顺时针方向旋转光的化合物称为 (+) 异构体或 d-异构体。字母 d 用于表示“右旋”(顺时针)这个词。可以逆时针方向旋转光的化合物称为(-)异构体或 l-异构体。字母 l 用于表示“左旋”(逆时针)这个词。

旋光度是使用旋光仪通过旋光法测量的。在这里,将平面偏振光束引导通过样品并测量该光束的旋转。最终测量取决于几个因素,例如样品浓度、所用光的波长、温度等。

什么是比旋度

比旋光度是某种物质的特性,它是该物质旋光度的标准量度。比旋光度表示当光穿过样品时,每单位细胞距离和每单位样品浓度的平面偏振光方向的变化。比旋光度是一种内在特性。这意味着它是一种物质本身具有的一种属性,独立于其他事物。

图 2:旋光仪中的旋光机制

1 是普通光源(非偏振),它由棱镜偏振器(在 2)偏振。样品保存在发生旋光的池中(在 5 处)。最后,它由棱镜分析仪(在 7 处)检测。

具体旋转公式及计算

物质的比旋光度由下式给出。

[α]λ =α/l.c

其中,α 是平面偏振光的观察者旋转度,

l 是光的路径长度或样品池的长度,

c 是样品的浓度或密度。

T 是温度,λ 是光的波长。为了获得物质的比旋光度值,温度和(入射光的)波长应该是恒定的。比旋光度也使用旋光仪测量。

旋光度和比旋度的区别

定义

光学旋转: 旋光是当光束通过某些材料时平面偏振光的旋转。

具体轮换: 比旋光度是某种物质的特性,它是该物质旋光度的标准量度。

自然

光学旋转: 当使用任何类型的物质作为样品时,都可以观察到旋光度。

具体轮换: 比旋光度是特定物质在恒温下的固有特性。

波长

光学旋转: 任何波长都可以观察到旋光度(但这取决于样品)。

具体轮换: 当光束的波长改变时,比旋转是不同的值。

结论

旋光是物质对平面偏振光的旋转。这种旋转可以是顺时针或逆时针。能够进行这种旋转的化合物是对映异构体。特定化合物旋光度的标准测量值称为比旋光度。这是旋光度和比旋光度之间的基本区别。

参考:

1. 手性和光学活性,化学,可在此处获得。 2. 自由文本。 “光学活动。”化学 LibreTexts,Libretexts,2016 年 8 月 6 日,可在此处获取。 3.“特定旋转:公式和计算。” Study.com,可在此处获得。

图片提供:

1. 用户的“光学旋转”:DrBob~commonswiki (CC BY-SA 3.0),来自 Commons Wikimedia 2. “偏振计(光学旋转)”,来自 Kaidor – (CC BY-SA 3.0),来自 Commons Wikimedia

旋光度和比旋度的区别