ОПТИ́ЧЕСКИ АКТИ́ВНЫЕ ВЕЩЕСТВА́
-
Рубрика: Физика
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
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 активность 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.
Примером О. а. в. первой группы является гексагелицен, молекула которого состоит из шести бензольных колец, расположенных по спирали. Оптич. активность может быть связана с наличием в молекуле асимметричного центра (хирофора). Пример – асимметричный атом углерода, окружённый четырьмя разными заместителями. О. а. в. могут быть правовращающими (по часовой стрелке при наблюдении навстречу волне) и левовращающими. Хиральные молекулы могут существовать в двух зеркально симметричных формах – правой и левой. Эти две изомерные формы молекул называются энантиомерами или антиподами. Физич. и химич. свойства антиподов одинаковы. Смесь антиподов в равных количествах (т. н. рацемат) не обладает оптич. активностью. Правовращающие оптически активные антиподы обозначаются знаком «+», левовращающие – знаком «–»; используются также условные обозначения D и L (от лат. dexter – правый и laevus – левый).
К О. а. в. первой группы относятся мн. органич. и металлоорганич. соединения, мн. комплексные соединения переходных металлов, а также хиральные и холестерич. жидкие кристаллы. Все наиболее важные для живых систем вещества хиральны, причём с определённым для каждого знаком во всей биосфере (L-аминокислоты, D-углеводы и др.). Оптич. активностью обладают белки, молекулы ДНК и РНК, хлорофилл и др. Поэтому изучение О. а. в. играет огромную роль в биофизике, биохимии, медицине и фармакологии. Получить О. а. в. в «оптически чистом виде», т. е. в виде одного из антиподов, вообще говоря, непросто. Для выделения одного из антиподов необходим т. н. асимметрический синтез с применением к.-л. хирального реактива или агента.
Во второй группе О. а. в. оптич. активность возникает лишь в кристаллич. состоянии и обусловливается хиральной структурой кристалла в целом. Примерами таких О. а. в. являются кристаллы кварца, теллура, RbNO3. Оптически активные кристаллы применяют в оптич. приборах и устройствах для поворота плоскости поляризации, в качестве фазосдвигающих пластинок, в модулирующих устройствах. В геологии наличие О. а. в. позволяет идентифицировать минералы и компоненты нефти.