Подпишитесь на наши новости
Вернуться к началу с статьи up
 

ОПТИ́ЧЕСКИ АКТИ́ВНЫЕ ВЕЩЕСТВА́

  • рубрика

    Рубрика: Физика

  • родственные статьи
  • image description

    В книжной версии

    Том 24. Москва, 2014, стр. 292

  • image description

    Скопировать библиографическую ссылку:




Авторы: В. Л. Кизель

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.

Вернуться к началу