Что такое оптическая активность?

Молекулы одного вещества часто имеют одинаковые свойства, но они могут быть ориентированы по-разному, как если бы они были левыми или правыми. Свет, поляризованный в одном направлении, может проходить через такую ​​структуру, как кристалл, и вращаться в одном или другом направлении. Если они имеют тенденцию рассеивать свет таким образом, имеют одинаковые характеристики и кажутся зеркальными отражениями друг друга, эти молекулы часто называют хиральными энантиомерами. Оптическая активность относится к тому, как киральное вещество может вращать поляризацию света и делать его тусклым. Поляриметр - это инструмент, который часто используется для измерения этой активности, используя образец материала для проверки его оптической активности из первых рук.

Молекулярная структура вещества обычно определяет связь между хиральностью и оптической активностью. В зависимости от материала плоскость поляризованного света может быть направлена ​​по часовой стрелке или против часовой стрелки. Две идентичные молекулы, которые воздействуют на свет в противоположных направлениях, называются энантиомерами. Равное количество каждого обычно нейтрализует эффект. Однако если одно хиральное вещество доминирует над другим, его свойства будут вращать световые волны в соответствующем направлении.

Поляриметр часто используется для измерения оптической активности. Передний фильтр поляризует входящий свет, который проходит через трубку, заполненную измеряемым образцом. Как правило, на конце трубки и позади нее находится анализатор, где человеческий глаз может наблюдать эффект. Если плоскополяризованный свет вращается, то он обычно тусклее, а эффекту можно противодействовать, вращая анализирующую линзу. Уровень оптической активности можно определить по формуле числа градусов, на которые этот объектив поворачивается.

Оптическая активность часто измеряется в органической химии, обычно в атомах углерода. Это также можно увидеть в оптически активных соединениях, таких как сахар и даже глицин, аминокислота. В каждом из этих веществ есть две почти идентичные формы молекулы. Знание того, что требует экспериментов, но часто важно для фармацевтических препаратов. Некоторые лекарства от депрессии и артрита оказывают вредное воздействие на здоровье в своих хиральных формах, поэтому необходимо отфильтровать одну форму молекулы.

Обнаруженная в середине 1800-х годов, оптическая активность впервые была использована для идентификации кристаллов винной кислоты во французском вине. Он изучается в наше время с точки зрения квантовой механики, а также электрических и магнитных полей. Оптическая активность проявляется как в органических, так и в неорганических молекулах.