光学活性

さて今回は光学異性体(詳しくは次で)を説明する下準備として
光学活性について、紹介していくよ。

「光学異性体」と「光学活性」って名前も似ていてややこしい感じなのだけど
光学活性とは
光の 偏光面 を回転させる
性質ってこと。

そもそも「偏光」っていうのは・・・簡単にいえば光の進行方向を変化させるって意味ね。
プロスポーツの人がよくかけてるサングラスは大体「偏光サングラス」になっていて
一定方向からの光をカットするようになっている。
これでどうなるかっていうと視界がクリアになるんだね。
例えば通り雨の後の道路で下から太陽光の照り返しなんかがあった場合
色んなものが見えにくくなったりするよね。

個人的にはオークリーがオススメ

・・・話がそれた。戻します。

で、少し歴史の話をすると
まずは結晶の方向によって決められる「偏光面」が発見された。
次に水晶にこの偏光面を通した光を通すと偏光に回転が起こった。
そしてその後に水晶の結晶形の違いによって
・右に回転するもの
・左に回転するもの
があることが発見されたんだ。

図で書くのが難しいのだけれど大体こんな感じかな

右に回転するとこんなイメージ。


補足すると
“30℃”で書いてる部分が旋光度
っていいます。

で、この後に
有機化合物にも溶液中で偏光面を回転させるものがあること
・この性質が溶存物質分子に固有のものであること
が発見されたんだ。

こういった経緯があって「光の偏光面を回転させる性質」いわゆる「旋光性」が発見され
この「旋光性」をもつ物質を「光学活性」と呼ぶようになったというわけ。
※旋光性は物理が好きな人が使ってるイメージかな、
有機化学では「光学活性」で説明されることが多いよ。

傾きは見てる方向から
・右回転:右旋性(旋光度は+)
・左回転:左旋性(旋光度は-)
になる。
なので上で紹介した画像は右傾きなので「右旋性」になります。

さて最後に旋光度が「溶存物質分子に固有のものである」という部分に触れておこうと思う。

何が言いたいかっていうとこの性質は「化合物」単体のものではなくて
・セルの長さ
・試料の濃度
・光の波長 etc…

などの複数の外部的な要因にも依存しているってこと。

こういった外部的な要因に関係ない純粋な偏光面の回転角の大きさを「比旋光度」といって以下の式で計算できる。

比旋光度[α]D = 観測された回転角 × セルの長さ(dm) × 試料の濃度(g/mL)
※D:ナトリウムD線(光の波長を一定にしている)

ちなみに描き方はこんな感じ。

といった感じかな。

メインはこの後の「光学異性体」ではあるけど、
ここで「旋光」の意味を理解できていないとよくわからなくなっていくと思うので
しっかり理解してから「光学異性体」へ進むようにしてね。

ではまた次回。

© 2018 猫でもわかる有機化学

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