42437 Obraz (1098)

31

31

ML

o

/•d

a - zmierzony kąt skręcania X - długość feli światła I • temperatura

/ - grubość warstwy w decymetrach d • stężenie roztworu w g/cm³ lub gęstość cieczy.

Jeśi jeden z enancjomerów skręca płaszczyznę światła spolaryzowanego w lewo to drogi, w identycznych warunkach pomiaru, skręca o taki sam kąt wprawo. Skręcalności właściwe enancjomerów mają jednakowe wartości bezwzględne, ale różnią się znakiem. W nazwach związków kierunek skręcania zaznacza się znakiem (+) dla enancjomerów prawoskrętnych i znakiem (-) dla lewoskrętnycłL Liczbowe wartości skręcalności właściwej różnych związków zmieniają się w bardzo szerokich granicach, od ułamka stopnia do kilku tysięcy stopni. Przy bardzo dużych skręcalnościach właściwych płaszczyzna światła spolaryzowanego wykonuje nawet kilkanaście obrotów o 360° gdy światło przechodzi przez warstwę substancji grubości jednego decymetra.

Skoro enancjomery różnią się tylko kierunkiem a nie różnią się wielkością kąta skręcania płaszczyzny światła spolaryzowanego to mieszaniny równomolo-wych ilości enancjomerów muszą być optycznie nieczynne. Mieszaniny takie nazywamy mieszaninami racemicznymi albo racematami. Próbka związku chemicznego jest zatem optycznie nieczynna nie tylko wtedy, gdy cząsteczki są achiralne, ale także wtedy,

gdy związek jest mieszaniną racemiczną.

W praktyce często zachodzi potrzeba otrzymania czystych enancjomerów. Powstaje wtedy problem optycznej czystości związków. Związek jest optycznie czysty gdy zawiera 100% jednego enanejomeru. Czystość optyczna jest liczbą, wyrażającą w procentach nadmiar jednego enanejomeru w stosunku do drugiego. Jeśli np. czystość optyczna badanej próbki wynosi 40% to próbka ta zawiera 70% jednego enanejomeru i 30% drugiego. Mieszanina racemiczna

stanowi 60% takiej próbki a nadmiar jednego z enancjomerów wynosi 40%. Czystość optyczną określa się na podstawie skręcalności:

czystość optyczna =

[txj badanej próbki _xl(M) [a] czystego enanejomeru

1.9. Konfiguracja względna i absolutna

Na podstawie strukturalnego wzoru cząsteczki chiralncj możemy napisać wzory przestrzenne obu enancjomerów. Wzory te pokazują, że enancjomery mają przeciwne konfiguracje, które możemy umownie nazwać konfiguracją lewą i prawą. Na podstawie wzorów nie możemy jednak przypisać konfiguracji konkretnym związkom, z których jeden jest prawo- a drugi lewoskrętny. Nie możemy się tu odwołać do kierunku skręcania płaszczyzny światła spolaryzowanego, bo nie zależy on od konfiguracji. Co więcej, kierunek skręcania zależy od warunków pomiaru a przede wszystkim od rozpuszczalnika i od długości fali światła. Zmiana każdego z tych parametrów może spowodować zmianę kierunku skręcania na przeciwny.

Problem przyporządkowania enancjomerom konfiguracji lewej lub prawej został pod koniec XIX w. częściowo rozwiązany przez wprowadzenie pojęcia konfiguracji względnej. Jest to konfiguracja względem wzorca, jakim jest aldehyd glicerynowy. Umownie przyjęto, że lewoskrętny aldehyd glicerynowy ma niżej pokazaną konfigurację, którą uznano za konfigurację lewą i oznaczono ją symbolem L. Dla enanejomeru prawoskrętnego przyjęto umownie konfigurację prawą, oznaczaną literą D.

H

CHO

CH₂OH

aldehyd D-(+)-glicerynowy

OH

HO

CHO

H

CH₂OH

aldehyd L-(-)-glicerynowy

umownie przyjęte konfiguracje enancjomerów aldehydu glicerynowego