光学活性とは

多くの場合、単一の物質の分子は同じ特性を持っていますが、左利きまたは右利きのように方向を変えることができます。 単一の方向に沿って偏光された光は、結晶などの構造を通過し、1つの方向または別の方向に回転できます。 このように光を散乱させる傾向があり、同じ特性を持ち、互いに鏡像のように見える場合、これらの分子はしばしばキラル鏡像異性体と呼ばれます。 光学活性とは、キラル物質が光の偏光を回転させて減光させる方法を指します。 旋光計は、物質のサンプルを使用して光学活性を直接テストすることで、この活性を測定するためによく使用される機器です。

物質の分子構造は、通常、キラリティと光学活性の関係を決定します。 材料に応じて、偏光面を時計回りまたは反時計回りに向けることができます。 反対方向の光に影響を与える2つの同一の分子は、エナンチオマーと呼ばれます。 通常、それぞれ同じ量で効果が相殺されます。 ただし、一方のキラル物質が他方のキラル物質を支配している場合、その特性はそれぞれの方向に光波を回転させます。

旋光計は、しばしば光学活性を測定するために使用されます。 フロントフィルターは、測定されるサンプルで満たされたチューブを通過する入射光を偏光します。 通常、チューブの端とその先には、人間の目で効果を観察できるアナライザーがあります。 平面偏光が回転する場合、一般に調光されますが、分析レンズを回転させることで効果を打ち消すことができます。 光学活動のレベルは、このレンズが回転する度数の式を使用して決定できます。

光学活性は、多くの場合、有機化学、通常は炭素原子で測定されます。 糖やグリシン、アミノ酸などの光学活性化合物でも見られます。 これらの物質のそれぞれには、分子の2つのほぼ同一の形態があります。 どれが実験を必要とするかを知ることですが、医薬品ではしばしば重要です。 うつ病や関節炎の薬の中には、そのキラル型で健康に悪影響を与えるものがあるため、分子の1つの形を除外する必要があります。

1800年代半ばに発見された光学活性は、フランスワインの酒石酸の結晶を識別するために最初に使用されました。 現代では、量子力学、および電界と磁界に関して研究されています。 光学活性は、有機分子と無機分子の両方で発生します。