立體化學與手性
比旋光度
/ with symbol [alpha] /
如果你測量一份糖溶液把偏振光扭轉了多少,你的讀數會依賴一些惱人的細節:溶液有多濃、管子有多長。又稀又短的樣品給出小扭轉,又濃又長的給出大扭轉——哪怕是完全相同的化合物。為了得到屬於物質本身的數值,化學家把這些細節標準化掉,結果就是比旋光度。
比旋光度,記作 [α],是把觀測旋光度校正到標準濃度和光程後的值。定義關係是 [α] = 觀測旋光度 除以(以分米計的光程長 乘以 以克每毫升計的濃度)。按慣例,它在規定的溫度和波長下報告(通常是 20 C 和鈉 D 線,589 nm),例如寫作 [α] 下標 D、20 C。符號要帶上:順時針旋轉為正 (+),逆時針為負 (-)。結果是純化合物的一個特徵常數,就像熔點一樣,只不過是關於手性的。
比旋光度讓化學家以人人可重現的方式報告和比較旋光性。查表得到的數值能幫你鑒定化合物、確認拿到了正確的對映體(兩個對映體給出大小相等、符號相反的比旋光度),並通過把你測得的旋光度與純值比較來計算樣品的對映體過量(enantiomeric excess)。它把含糊的「光扭轉了一些」變成精確、可傳遞的測量。
純 (+)-蔗糖的比旋光度約為 [α] = +66.5 度(鈉 D 線,20 C)。如果同一化合物的測試樣品在相同條件下只測得 +33 度,那大約是純值的一半,表明約 50% 的對映體過量(其餘是它的鏡像)。
一個標準化常數:把測得旋光度與純值比較即可得知對映純度。
比旋光度依賴於溫度、波長和溶劑,所以不註明這些條件的報告值是沒有意義的。此外,其大小並不是衡量分子「手性多強」的某種深層指標——它是一個經驗性的光學常數,而非立體中心的數目。
又稱
另見