立体化学——旋光性

旋光异构的发现源自年，法国物理学家拜奥特陆续发现松节油和樟脑的乙醇溶液、蔗糖和酒石酸的水溶液以及许多液态有机物，都具有旋光性质。年，法国化学家巴斯德分离并研究了酒石酸盐的两种旋光异构体，提出了分子不对称的概念，从而开创了立体化学，本文将介绍旋光性

?旋光性

?旋光性产生的原因

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旋光性

光是一种电磁波，其振动方向与前进方向垂直。因此，普通自然光和单色光都在与前进方向垂直的平面内，向各个方向振动。然而，如果让光线通过一种由冰晶石制成的尼科尔棱镜，则只有振动方向与棱镜经轴平行的那部分光可以透射出来，其它光则被滤掉。这种通过棱镜后只在一个方向上振动的光，称为平面偏振光，其振动方向与前进方向所构成的平面是振动面。

平面偏振光通过水、乙醇等介质后，振动面不发生改变。而当通过葡萄糖、樟脑、酒石酸和乳酸的物质的溶液后，其振动面会发生一定角度的旋转，这种特性就称为旋光性或光学活性。

具有这种性质的物质称为旋光性物质或光学活性物质，振动面旋转的角度为旋光度用α表示。面向光线前进方向观察，如果振动面向顺时针方向旋转，则称为右旋，用d或者+表示；如果向逆时针方向旋转，则称为左旋用l或者-表示。

物质的旋光性可采用旋光仪测量，光源发出的单色光经第一个棱镜（起偏镜）后得到平面偏振光，然后通过盛装待测样品的旋光管，经第二个棱镜（检偏镜）到达观察所用的目镜，测量时先调节检偏镜和起偏镜的经轴平行，然后盛放样品并通过旋转检偏镜使从目镜观测到的光亮度最大，此时检偏镜与起偏镜的夹角就是测得的旋光度值。

除了物质结构、波长、浓度、旋光管长度、温度和溶剂等因素都会影响旋光度值，甚至还可能改变旋光的方向。

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旋光性产生的原因

旋光性的发现必然引发人们的思考：为什么水、乙醇等物质没有旋光性，而葡萄糖、樟脑、酒石酸和乳酸等物质却有？旋光性与分子结构有什么关系？旋光异构又是什么？

旋光性是研究石英的光学性质时发现的。天然石英分为两种，它们分别使平面偏振光向右旋转和向左旋转，但经熔融，晶体结构被破坏后，两种都失去了旋光性。说明旋光性和石英的晶体结构有关。

仔细观察右旋石英和左旋石英的晶体会发现，它们非常相似，但又不能完全重合。所以是不相同的，而是呈现“现实-镜像”的“对映”关系。进一步研究又发现，这两种晶体本身都不具有任何对称性因素，是非对称的。由此推测，旋光性就是这种晶体非对称性的一种光学性质，后来又相继观察到松节油、樟脑、蔗糖和酒石酸的溶液以及许多液态有机物都具有旋光性

分子不具有对称性其物与镜像不能重合这是旋光性产生的本质原因

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