Оптически активные вещества кратко

Обновлено: 30.06.2024

Поля́рные вещества́ в химии — соединения, молекулы которых обладают электрическим дипольным моментом. Для полярных веществ, в сравнении с неполярными, характерны высокая диэлектрическая проницаемость (более 10 в жидкой фазе), повышенные температура кипения и температура плавления.

Степень диссоциации — величина, характеризующая состояние равновесия в реакции диссоциации в гомогенных (однородных) системах.

Аллены, 1,2-диены — углеводороды и их замещенные производные с двумя двойными связями у одного атома углерода общей формулы RR'C=C=CR''R''', где R, R', R'', R''' — Н, алкильный, арильный, гетероарильный заместитель либо функциональная группа. Родоначальник гомологического ряда, давший название классу — аллен CH2=C=CH2 (пропадиен). Аллены — простейшие представители класса гомокумуленов.

Автопротолиз — гомофазный процесс самоионизации, обратимый процесс передачи протона от одной нейтральной молекулы жидкости к другой и образования в результате равного числа катионов и анионов.

Константа диссоциации кислоты (Ka) — константа равновесия реакции диссоциации кислоты на катион водорода и анион кислотного остатка. Для многоосновных кислот, диссоциация которых проходит в несколько стадий, оперируют отдельными константами для разных стадий диссоциации, обозначая их как Ka1, Ka2 и т. д. Чем больше значение Ka, тем больше молекул диссоциирует в растворе и, следовательно кислота более сильная.

Двойная связь — ковалентная связь двух атомов в молекуле посредством двух общих электронных пар. Строение двойной связи отражено в теории валентных связей. В этой теории считалось, что двойная связь образуется комбинацией сигма- и пи-связей.

Криохимия — раздел химии, который изучает превращения в жидкой и твёрдой фазах при низких (вплоть до 70 К) и сверхнизких (ниже 70 К) температурах. По изучаемым явлениям имеет пересечения с физикой конденсированных сред и астрохимией.

Химическое равновесие — состояние химической системы, в которой протекает одна или несколько химических реакций, причём скорости в каждой паре прямой-обратной реакции равны между собой. Для системы, находящейся в химическом равновесии, концентрации реагентов, температура и другие параметры системы не изменяются со временем.

Водный раствор — разновидность раствора, в котором растворителем служит вода. Будучи превосходным растворителем, именно вода используется для приготовления большинства растворов в химии.

Индукти́вный эффе́кт (полярный эффект) — смещение электронной плотности химической связи по σ-связям. Является разновидностью эффекта поля.

Диазосоединения — органические соединения общей формулы R1R2C=N+=N−, где R1,R2 = H, любой алкильный, ацильный или арильный радикал. Простейший представитель класса — диазометан CH2N2.

Бензоиновая конденсация (часто называемая реакцией конденсации, в силу исторических причин) — реакция между двумя ароматическими альдегидами, в частности, бензальдегидом. Реакция катализируется нуклеофилами, такими как анион цианида или N-гетероциклическими карбенами. Продукт реакции представляет собой ароматический ацилоин с бензоином в качестве исходного соединения.

Калориметрия (от лат. calor — тепло и лат. metro — измеряю) — совокупность методов измерения количества теплоты, выделяющейся или поглощаемой при протекании различных физических или химических процессов. Методы калориметрии применяют при определении теплоёмкости, тепловых эффектов химических реакций, растворении, смачивании, адсорбции, радиоактивного распада и др. Методы калориметрии также широко применяют в промышленности для определения теплотворной способности топлива.

Ами́д на́трия — неорганическое вещество с формулой NaNH2, производное аммиака. Представляет собой твёрдое вещество, которое реагирует с водой. Применяется в органическом синтезе.

Фосфины — фосфорорганические соединения, производные фосфина, в которых атомы водорода замещены одним (RPH2 - первичные фосфины), двумя (PHR2 - вторичные фосфины) или тремя (PR3 - третичные фосфины) углеводородными радикалами.

Обрати́мые реа́кции — химические реакции, протекающие одновременно в двух противоположных направлениях (прямом и обратном), например.

Карбанион — анион, содержащий чётное число электронов со свободной электронной парой на четырехвалентном атоме углерода. К карбанионам относят как анионы с локализованным на углеродном атоме отрицательном заряде, так и анионы с делокализованным отрицательным зарядом, у которых по крайней мере в одной из канонических структур заряд локализован на атоме углерода.

Частично проницаемая мембрана — мембрана, разделяющая две жидкие или газообразные фазы, обеспечивающая под действием движущей силы селективный перенос компонентов этих фаз. Также называется избирательно-проницаемой мембраной, полупроницаемой мембраной или дифференциально-проницаемой мембраной.

Акти́вность компонентов раствора — эффективная (кажущаяся) концентрация компонентов с учётом различных взаимодействий между ними в растворе, то есть с учётом отклонения поведения системы от модели идеального раствора.

Деба́й (русское обозначение: Д; международное: D) — внесистемная единица измерения электрического дипольного момента (ЭДМ) молекул.

Карбкатион (карбокатион) — частица, в которой на атоме углерода сосредоточен положительный заряд, атом углерода имеет вакантную p-орбиталь. Карбкатион — сильная кислота Льюиса, обладает электрофильной активностью.

Сингле́тный кислоро́д — общее название для двух метастабильных состояний молекулярного кислорода (O2) с более высокой энергией, чем в основном, триплетном состоянии. Энергетическая разница между самой низкой энергией O2 в синглетном состоянии и наименьшей энергией триплетного состояния составляет около 11400 кельвин (Te (a1Δg ← X3Σg−) = 7918,1 см−1), или 0,98 эВ. Открыт Х. Каутским.

Реа́кции разложе́ния — химические реакции, в которых из одного, более сложного вещества образуются два или более других, более простых веществ.

Мезомерный эффект (эффект сопряжения, резонансный эффект) — смещение электронной плотности химической связи по π-связям. Объясняется теорией химического резонанса.

Титриметрический анализ (титрование) — метод количественного/массового анализа, который часто используется в аналитической химии, основанный на измерении объёма раствора реактива точно известной концентрации, расходуемого для реакции с определяемым веществом. Титрование — процесс определения титра исследуемого вещества. Титрование производят с помощью бюретки, заполненной титрантом до нулевой отметки. Титровать начиная от других отметок не рекомендуется, так как шкала бюретки может быть неравномерной.

Иониты — твердые нерастворимые вещества, способные обменивать свои ионы на ионы из окружающего их раствора. Обычно это синтетические органические смолы, имеющие кислотные или щелочные группы. Иониты разделяются на катиониты, поглощающие катионы, аниониты, поглощающие анионы и амфотерные иониты, обладающие обоими этими свойствами. Широко применяются иониты для опреснения вод, в аналитической химии для разделения веществ методом хроматографии, в химической технологии. Иониты распространены в природе.

Структурная формула — это разновидность химической формулы, графически описывающая расположение и порядок связи атомов в (ковалентном) соединении, выраженное на плоскости (2D-формулы) или в трёхмерном пространстве (3D-формулы). Связи в структурных формулах обозначаются валентными черточками (штрихами).

Автокатализ — катализ химической реакции одним из её продуктов или исходных веществ. Одним из наиболее широко известных примеров автокатализа является окисление щавелевой кислоты перманганатом.

Ионный обмен — это обратимая химическая реакция, при которой происходит обмен ионами между твердым веществом (ионитом) и раствором электролита. Ионный обмен может происходить как в гомогенной среде (истинный раствор нескольких электролитов), так и в гетерогенной, в которой один из электролитов является твёрдым (при контакте раствора электролита с осадком, ионитом и др.).

Хиральность (др.-греч. χειρ — рука) — свойство молекулы не совмещаться в пространстве со своим зеркальным отражением. Термин основан на древнегреческом названии наиболее узнаваемого хирального предмета — руки. Так, левая и правая руки являются зеркальными отражениями, но не могут быть совмещены друг с другом в пространстве. Подобным образом, свойством хиральности обладают молекулы, в которых отсутствуют зеркально-поворотные оси симметрии Sn, что эквивалентно наличию в молекуле элементов хиральности.

Непредельные углеводороды — углеводороды с открытой цепью, в молекулах которых между атомами углерода имеются двойные или тройные связи.

Галогеноводоро́ды — общее название соединений, образованных из водорода и галогенов (элементов подгруппы фтора).

Хемилюминесценция — люминесценция (свечение) тел, вызванная химическим воздействием (например, свечение фосфора при медленном окислении), или при протекании химической реакции (например, каталитические реакции некоторых эфиров щавелевой кислоты с пероксидом водорода в присутствии люминофора). Хемилюминесценция связана с экзотермическими химическими процессами. Хемилюминесценция, протекающая в живых организмах (свечение насекомых, червей, рыб), называется биолюминесценцией и связана с окислительными.

Стереоизомеры (пространственные изомеры) — химические соединения, имеющие одинаковое строение, но отличающиеся пространственным расположением атомов. Стереоизомеры имеют одинаковую конституцию, но различные конфигурацию и/или конформацию.

Фотохимические реакции — химические реакции, которые инициируются воздействием электромагнитных волн, в частности — светом. Примерами фотохимических реакций являются.

Конста́нта равнове́сия — величина, определяющая для данной химической реакции соотношение между термодинамическими активностями (либо, в зависимости от условий протекания реакции, парциальными давлениями, концентрациями или фугитивностями) исходных веществ и продуктов в состоянии химического равновесия (в соответствии с законом действующих масс). Зная константу равновесия реакции, можно рассчитать равновесный состав реагирующей смеси, предельный выход продуктов, определить направление протекания.

Сульфирование (органических соединений) — введение сульфогруппы (—SO3H) в органические соединения с образованием связи S-С.

Реакция ионного обмена — один из видов химических реакций, протекающих в полярных растворителях между ионами исходных компонентов. Обратимые реакции ионного обмена приводят к наличию в растворах продуктов перекрестного синтеза, например, из смеси растворов хлорида натрия и бромида калия при выпаривании кристаллизуются четыре вещества. Необратимые реакции ионного обмена сводятся к образованию из ионов нерастворимых соединений с их выделением в виде воды, газа или осадка.

Стандартный водоро́дный электро́д — электрод, использующийся в качестве электрода сравнения при различных электрохимических измерениях и в гальванических элементах. Стандартный водородный электрод представляет собой платиновую пластинку, покрытую платиновой чернью, на которую подается газообразный водород с давлением в 1 атм. и погруженную в водный раствор, содержащий ионы водорода с активностью равной 1. Потенциал стандартного водородного электрода при стандартных условиях (101 325 Па, 298 К) принят.

Глицеральдегид (глицераль, глицериновый альдегид,глицероза, 2,3-дигидроксипропаналь) — моносахарид из группы триоз с эмпирической формулой C3H6O3, принадлежит к альдозам. Является простейшим представителем альдосахаров (альдоз) и единственным сахаром из группы альдотриоз.

Точка эквивалентности в титриметрическом анализе момент титрования, когда число эквивалентов добавляемого титранта эквивалентно или равно числу эквивалентов определяемого вещества в образце. В некоторых случаях наблюдают несколько точек эквивалентности, следующих одна за другой, например, при титровании многоосновных кислот или же при титровании раствора, в котором присутствует несколько определяемых ионов.

Донорно-акцепторное взаимодействие — перенос заряда между молекулами донора и акцептора без образования между ними химической связи (обменный механизм); или передача неподеленной электронной пары от донора к акцептору, приводящая к образованию связи (донорно-акцепторный механизм).

Азиды — органические соединения, содержащие азидную группу -N=N+=N−, обычно связанную с атомом углерода, однако к азидом также относят и элементоорганические соединения (например, триалкилсилил- и триалкилстаннилазиды), и азидпроизводные сульфокислот (сульфонилазиды RSO2N3).

ОПТИ́ЧЕСКИ АКТИ́ВНЫЕ ВЕЩЕСТВА́, ве­ще­ст­ва, в ко­то­рых при про­хо­ж­де­нии че­рез них све­та про­ис­хо­дит вра­ще­ние плос­ко­сти по­ля­ри­за­ции. О. а. в. де­лят­ся на две груп­пы. В пер­вой оп­ти­че­ская ак­ти в­ность свя­за­на с асим­мет­рич­ным строе­ни­ем мо­ле­кул, не имею­щих ни цен­тра, ни плос­ко­стей сим­мет­рии (т. н. хи­раль­ных мо­ле­кул). В этом слу­чае оп­тич. ак­тив­ность про­яв­ля­ет­ся во всех аг­ре­гат­ных со­стоя­ни­ях и рас­тво­рах. Ко вто­рой груп­пе от­но­сят­ся кри­стал­лы, оп­тич. ак­тив­ность ко­то­рых свя­за­на с их асим­мет­рич­ной струк­ту­рой.

Оптически активные вещества — среды, обладающие естественной оптической активностью. Оптическая активность — это способность среды (кристаллов, растворов, паров вещества) вызывать вращение плоскости поляризации проходящего через неё оптического излучения (света). Метод исследования оптической активности — поляриметрия.

Содержание

Типы оптически активных веществ

Оптически активные вещества подразделяются на 2 типа:

Относящиеся к 1-му из них оптически активны в любом агрегатном состоянии (сахара, камфора, винная кислота), ко 2-му — активны только в кристаллической фазе (кварц, киноварь). У веществ 1-го типа оптическая активность обусловлена асимметричным строением их молекул, 2-го типа — специфической ориентацией молекул (ионов) в элементарных ячейках кристалла (асимметрией поля сил, связывающих частицы в кристаллической решётке).

Кристаллы оптически активных веществ всегда существуют в двух формах — правой и левой; при этом решётка правого кристалла зеркально-симметрична решётке левого и не может быть пространственно совмещена с нею (т. н. энантиоморфные формы). Оптической активности правой и левой форм оптически активных веществ 2-го типа имеют разные знаки (и равны по абсолютной величине при одинаковых внешних условиях), поэтому их называется оптическими антиподами (иногда так называют и кристаллы оптически активных веществ 1-го типа).

Влияние на организм

Физиологическое и биохимическое действие оптических изомеров часто совершенно различно. Например, белки, синтезированные искусственным путём из D-аминокислот, не усваиваются организмом; бактерии сбраживают лишь один из изомеров, не затрагивая другой; L-никотин в несколько раз ядовитее D-никотина. Удивительный феномен преимущественной роли только одной из форм оптических изомеров в биологических процессах может иметь фундаментальное значение для выяснения путей зарождения и эволюции жизни на Земле.

Оптически активные вещества подразделяются на два вида. К первому относятся вещества оптически активные в любом агрегатном состоянии, как молекулярном (растворы), так и кристаллическом. К ним относятся сахар, камфора, винная кислота. Ко второму типу относятся вещества, которые оптически активны только в кристаллическом состоянии (кварц, киноварь).

Вращать плоскость поляризации способны только асимметричные среды. Асимметрией среды называется способность вещества (молекул, кристаллов) существовать в двух формах, правой и левой — зеркальными отражениями друг друга (подобно правой и левой рукам). Винтообразность, спиральность структуры внутренне присуща асимметричным веществам. Асимметричные молекулы не имеют плоскости и центра симметрии.

Подавляющая часть асимметричных молекул органических веществ содержит асимметричный элемент структуры — атом углерода, связанный четырьмя валентными связями с различными атомами (рис. 5a). Пространственная структура этой группы является тетраэдроподобной. Т.е. можно считать как бы элементарной ячейкой винтовой структуры. Простейшая молекула метана CH4 является тетраэдром, в центре которого расположен атом углерода, а в вершинах — атомы водорода. Такая симметричная структура не обладает вращательной способностью.

Кристаллы, состоящие из асимметричных молекул, как правило, обладают оптической активностью (например, сахара). В то же время кристаллы, построенные из неактивных молекул, также могут обладать вращательной способностью (кварц). В этом случае винтовые структуры образуются в решетке кристалла, это его коллективное свойство. При растворении или плавлении такого кристалла оптическая активность утрачивается. Кристаллы, способные вращать плоскость поляризации обязательно энантиоморфны, т.е. существуют в виде правых и левых форм. Они совершенно одинаковы, но геометрически могут быть совмещены только путем зеркального отражения (рис. 5b).

Зеркальные изомеры — вещества, имеющие, как правило, одинаковые химические и физические свойства: плотность, температуру плавления, показатели преломления и т.д. Основное их специфическое свойство - оптическая активность, причем левые и правые формы вращают плоскость поляризации в разных направлениях. Исследование этого свойства — единственный надежный и точный метод изучения разных форм асимметричных веществ.

В неживой природе в обычных химических реакциях правые и левые молекулы всегда образуются поровну. Такая смесь называется рацемат. Рацематы не вращают плоскость поляризации света, физические свойства рацемата могут отличаться от свойств чистых оптических изомеров. Так, например, температура плавления рацемата несколько ниже. В химических реакциях с участием чистого изомера или асимметричного катализатора (агента) получаются чистые изомеры.

Иная картина наблюдается в живой природе. Важнейшие биологические вещества — аминокислоты, белки, нуклеиновые кислоты, углеводы — присутствуют во всех живых организмах в виде чистых изомеров, а не рацематов. Оказалось, что в биологических процессах участвуют асимметричные агенты. Это связано со специфическим и не нашедшим пока удовлетворительного объяснения свойством живой природы строить белки из левых оптически активных изомеров аминокислот (19 из 20 жизненно важных аминокислот оказались оптически активными). Физиологическое и биохимическое действие оптически активных изомеров часто совершенно различно. Например, белки, синтезированные искусственным путем из правых аминокислот, не усваиваются организмом; бактерии способны подвергать брожению лишь один из изомеров, не затрагивая другой; левый никотин в несколько раз ядовитее правого.

Эти свойства живой природы открыты уже давно, что несомненно имеет большое общебиологическое значение, но суть этого открытия до сих пор не вполне ясна. Очевидно, что асимметрия по каким-то причинам необходима для жизни. Поэтому, раз возникнув, это свойство закрепилось в процессе эволюции. Интересно, что вещества менее важные для жизни — продукты частичной и полной переработки, резервные вещества и т.д. — встречаются в виде обоих антиподов и даже частично в виде рацематов. Другой факт — это обнаруженный процесс рацемизации при старении живого вещества. Биологами получены данные о преимуществах оптически активных живых систем по сравнению с рацемическими в таких важнейших биологических процессах, как явление роста.

Исследование оптической активности позволило решить вопрос о теории происхождения нефти. Существуют две теории — неорганическая и органическая. Обнаруженная экспериментально оптическая активность нефти и ее продуктов является важным свидетельством в пользу ее органического происхождения из остатков растений и животных, существовавших на Земле очень давно. Если бы нефть образовалась в результате обычных химических реакций при высокой температуре и давлении на большой глубине, то она бы представляла собой рацемат и не обладала бы способностью вращать плоскость поляризации светового луча.

Возникает вопрос, каким же образом при происхождении жизни впервые выделились чистые изомеры одного типа. По этому поводу существует несколько гипотез. Для нас представляет интерес следующая гипотеза. Экспериментально установлено, что свет, поляризованный по кругу, действует на рацематы избирательно. Он может сильнее разлагать левые антиподы и способствовать синтезу одних форм больше, чем других. Поляризация солнечного света происходит при рассеянии в земной атмосфере, а также при косом падении на границу раздела воздух-морская вода. Все это и могло способствовать образованию чистых изомеров.

Удивительный феномен преимущественной роли только одной из форм оптически активных изомеров в биологических процессах может иметь фундаментальное значение для выяснения путей зарождения и эволюции жизни на Земле.

Схема эксперимента

Поляриметром называется прибор для измерения угла поворота плоскости поляризации монохроматического света оптически активными кристаллами, прозрачными однородными жидкостями и растворами. Поляриметры применяются в медицине, пищевой и химико-фармацевтической промышленности, в научных лабораториях.

Поляриметр построен по схеме полутеневых приборов. Измерение сводится к визуальному уравниванию яркостей двух половин поля зрения прибора и последующему считыванию показаний по шкале вращении, снабженной нониусом. Принципиальная оптическая схема полутеневого поляриметра представлена на рис. 6.

Свет от лампы 1 проходит через светофильтр 2, конденсор 3 и поляризатор 4. При этом получается два луча. Один из них идет через хроматическую фазовую пластинку 5, кювету 6 и анализатор 7. Другой, минуя фазовую пластинку, проходит через кювету и анализатор. Вид поля зрения представлен на рис. 7.

Уравнивание яркостей полей сравнения осуществляется путем вращения анализатора. Измерения производятся, когда поля сравнения уравнены при меньших яркостях, а незначительный поворот анализатора вызывает резкое нарушение



равенства яркости двух половин поля зрения. Если между поляризатором и анализатором ввести кювету с оптически активным раствором, то равенство яркостей полей сравнения нарушается. Его можно восстановить поворотом анализатора на некоторый угол, который оказывается равным углу поворота плоскости поляризации исследуемым раствором.

При измерении угла вращения плоскости поляризации правовращающими оптически активными растворами отсчеты по шкале первого отсчетного устройства и по лимбу будут в пределах от 0 до 35°; левовращающими растворами — от 360 до 325°. Разностью двух отсчетов, соответствующих равенству яркостей полей сравнения в присутствии оптически активного раствора и без него, определяется угол вращения плоскости поляризации данным раствором.

среды, обладающие естественной оптической активностью. О. а. в. подразделяются на два типа. Относящиеся к 1-му из них оптически активны в любом агрегатном состоянии (сахара, камфора, винная кислота), ко 2-му — оптически активны только в крист. фазе (кварц, киноварь). У в-в 1-го типа оптич. активность обусловлена асимметричным строением их молекул, 2-го типа — асимметричным строением кристалла, асимметрией поля сил, связывающих ч-цы в крист. решётке, при одинаковости самих ч-ц. Кристаллы О. а. в. всегда существуют в двух формах — правой и левой; при этом решётка правого кристалла зеркально симметрична решётке левого и никакими поворотами и перемещениями не может быть пространственно совмещена с нею. Оптич. активность правой и левой форм О. а. в. 2-го типа имеет разные знаки (и одинакова по абс. величине при одинаковых внеш. условиях), поэтому их наз. оптическими антиподами (иногда нестрого так называют и кристаллы О. а. в. 1-го типа).

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия . Главный редактор А. М. Прохоров . 1983 .

- вещества, плоскость поляризации проходящего через них света. О. а. в. делятсяна две группы. В первой из них оптич. активность (ОА) связана с асимметричнымстроением молекулы, не имеющей ни центра, ни плоскостей симметрии, т. е. Примером О. а. в. первой группы являетсягексагелицен, молекула к-рого состоит из цепочки бензольных колец, расположенныхпо спирали (рис. 1). Процессы, приводящие к возникновению ОА, в этом случаеохватывают всю молекулу в целом, рассеяние фотонов происходит в асимметричномоблаке полностью делокализов. электронов. В др. случаях ОА может быть связанас наличием в молекуле асимметричного центра (хирофора). Пример - известныйв стереохимии асимметричный атом углерода, окружённый четырьмя разнымизаместителями; такова асиарагиновая к-та (рис. 2). Хирофоров в молекулеможет быть несколько, тогда сказывается их взаимное влияние. Известен рядфункциональных групп (напр., карбонильная), в свободном состоянии симметричныхи не имеющих ОА, но легко деформируемых асимметричными возмущениями состороны др. частей молекулы.

О. а. в. могут быть положительными (правовращающимипри наблюдении навстречу волне) и отрицательными (левовращающими). Приэтом знак оптич. вращения в общем случае не совпадает со знаком структурымолекулы. Хиральные молекулы, обладающие энантиоморфизмом, могут существоватьв двух зеркально симметричных формах - правой и левой (см. Изомериямолекул). Эти две изомерные формы молекул наз. эпантиомерами или антиподами:они могут переходить одна в другую, будучи разделены потенциальным барьером, -3 с до неск. лет).Физ. и хим. свойства антиподов одинаковы. Смесь антиподов в равных количествахназ. рацематом, она не обладает оптич. активностью. Оптически активныеантиподы обозначаются в соответствии со знаком их структуры буквами . и . (лат. Dextro, Laevo - правый и левый); примером могут служить аминокислотыаланин и серин (рис. 3 и 4, "+" означает правое вращение, " - " - левое).

О. а. в. могут обладать и неактивными изомерами- мезоформами; такова винная к-та (рис. 5).

К О. а. в. первой группы относится большоеколичество органич. соединений (ряд к-т и эфиров, сахара, стероидные соединения, жидкие кристаллы. Особоважна роль О. а. в. в биосфере. Оказывается, что все наиб. важные для живыхсистем вещества хиральны, причём с определённым для каждого знаком во всейбиосфере. Таковы L -аминокислоты, D-caxapa и т. д. Различныи усвояемость и физиологич. действие антиподов: напр.,L-caxapaне усваиваются, L -фепилаланин вызывает психич. заболевания в отличиеот безвредного D. Оптич. активностью обладают белки, нуклеиновыек-ты ДНК и РНК, хлорофилл, гемоглобин и т. д. Поэтому проблемы изученияО. а. в. играют огромную роль в биофизике, биохимии, медицине и фармакологии.
Во второй группе О. а. в. оптич. активностьвозникает лишь в кристаллич. состоянии и обусловливается хиральной структуройсамого кристалла в целом. Примером О. а. в. с активностью экситонного происхожденияявляется валентный кристалл кварца. Оптически активным ионным кристалломявляется NiS04*6H2 О, где структурный октаэдрич. элемент|Ni(H2O)6] 2+ испытывает асимметричноевозмущение со стороны ионов SO4 и кристалла RbNO3,где оптич. активность связана с деформиров. группой NO3. Приэтом ОА наблюдается и на полосах ионов металлов. Примером оптически активногокристалла может быть кристалл Те, где атомы Те расположены по спирали ивклад в ОА дают как асимметричные движения свободных носителей, так и асимметрияэкситонных зон. Примером возникновения ОА на вакансиях является кристаллсилленита Bi12SiО 40 (вакансии по Si).
Получение О. а. в. в "оптически чистомвиде", т. е. в виде одного из антиподов, вообще говоря, нетривиально. СинтезированиеО. а. в. первой группы в хим. реакциях из простых исходных неактивных обычносложно, т. к. с равной вероятностью образуются оба изомера и получающийсяпродукт является рацематом. Для выделения одного из антиподов необходимт. н. асимметрический синтез с применением к.-л. хирального реактива илиагента (катализатора, примеси, растворителя, "затравки" одного из антиподов),благодаря чему образуется преим. один из антиподов. Известны вещества первойгруппы, кристаллизующиеся в энантиомерных формах (см. Энантиомеры).- винная к-та, бензил, комплексы никеля; однако многие из них образуютрацемич. кристаллы, конгломераты правых и левых кристаллитов, смешанныетвёрдые растворы и эвтектики.
О. а. в. второй группы, как правило, -кристаллы (кварц, киноварь, теллур); однако и здесь часто нужны спец. приёмыдля получения одного из энантиоморфов.
О. а. в. имеют своеобразные спектры комбинац. состояния. О. а. в. в виде кристалловприменяют в оптич. приборах и устройствах для поворота плоскости поляризации, Лит. см. при ст. Оптическая активность.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия . Главный редактор А. М. Прохоров . 1988 .

Читайте также: