A. 如何测定手性化合物的光学纯度
若是消旋体,两个异构体的量刚好相等,表现出来的却是无光学活性.同样,如果一个对映体的量超过了另一个,该手性化合物就有可能显示出光学活性.测定手性分子各对映异构体的组成(相对含量),对于开展不对称催化、手性药物合成等方面的研究具有十分重要的意义.对映体的纯度是手性质控的重要指标,可以通过测定旋光度/比旋度来反映对映体的光学纯度.\x0d什么是光学纯度?光学纯度(optical purity)是衡量旋光性样品中一个对映体超过另一个对映体的量的量度.若一个纯的光学活性物质是100%的一种对映异构体,那么一个外消旋体的光学纯度则为0.如某旋光性样品是由一个对映体R-和S-异构体组成,R-异构体含量为30%,S-异构体的含量为70%,其光学纯度则为40%.样品中有多余40%的S-异构体,而样品中有60%是外消旋体.\x0d如何测量旋光度?可以用旋光仪来测定旋光性物质的旋光度和旋光方向.旋光仪主要由一个钠光源、两个尼科尔棱镜和一个盛有测试样品的盛液管组成(见图2.28).普通光先经过一个固定不动的棱镜(起偏镜)变成偏振光,然后通过盛液管、再由一个可转动的棱镜(检偏镜)来检验偏振光的振动方向和旋转角度.若使偏振光振动平面向右旋转,则称右旋;若使偏振光振动平面向左旋转,则称左旋.\x0d1.JPG光活性物质的旋光度与其浓度、测试温度、光波波长等因素密切相关.但是,在一定条件下,每一种光活性物质的旋光度为一常数,用比旋光度[α]表示:\x0d2.jpg其中,α为旋光仪测试值;c为样品溶液浓度,以lmL溶液所含样品克数表示;l为盛液管长度,单位为dm;λ为光源波长,通常采用钠光源,以D表示;t为测试温度.如果被测样品为液体,可直接测定而不需配成溶液.求算比旋光度时,只要将其相对密度值(d)代替上式中的浓度值(c)即可:\x0d3.jpg除了比旋光度外,还可用光学纯度、左旋和右旋对映体的百分含量以及对映体过量值(Enantiomer Excess,缩写为e.e.)等来反映光活性物质的纯度.\x0d若设S为旋光异构体混合物中的主要异构体含量,R为其对映异构体含量,则对映体过量e.e.值用下式计算:\x0d4.jpg若设(-)对映体光学纯度为X%,则\x0d5.jpg光学纯度(P)定义为:实测产物比旋光度与光学纯标准对照品的比旋光度之比\x0d6.jpg例如,已知样品(S)-(-)-2-甲基丁醇的相对密度 =0.8,在20 cm长的盛液管中,其旋光测定值为-8.10,且其标样 =-5.8(纯),则有:\x0d7.jpg使用旋光仪测定手性分子对映体组成是一种传统和常规的方法,其突出特点在于:\x0d1.操作简便快捷,方法通用性好,可快速反映化合物对映体纯度.\x0d2.结合文献资料,对于确定化合物R- or S-构型简洁有效,经济实惠而不可缺少.\x0d3.对映体杂质,特别是某些大比旋光度杂质往往能显着影响旋光度的测定结果.在测定方法一致的情况下,这是判断药物纯度、监测不对称合成反应(原料与产物的旋光度差别较大或者方向相反的情况下)的一个直观而有效的方法.比旋光度法也有其先天的局限性:\x0d1.对多手性中心化合物的光学纯度尚无法十分准确地测定.\x0d2.旋光度的测量或光学纯度的测定受到诸多因素的影响,如偏振光波长及溶剂、溶液的浓度、温度等,最重要的是,测量值会受到具有大比旋值的杂质的显着影响(成也萧何,败也萧何!);\x0d3.受溶剂影响:化合物残留溶剂种类和含量的不同,或者用于测量的溶剂种类不同,有可能对测定结果产生明显影响;同一旋光性物质用不同溶剂、不同pH测定时,由于缔合、溶剂化和解离情况不同而使比旋度变化,甚至改变旋光方向.\x0d4.需要相对多的样品量(对于小分子化合物,需用量约20mg),同时化合物的旋光值必须足够大以获得可靠的数值.旋光测定注意事项:\x0d由于旋光仪的测量受到上述诸多因素影响,因此测定时要求:\x0d1、 被测样品要尽量处理干净——脱盐、除溶剂、排除具有较大旋光度杂质存在的可能.\x0d2、 被测样品需严格称量,定量溶解,尽量获得纯的产物做对照.\x0d3、 测量时室内温度尽量保持恒定.特别提醒,用旋光法测定的对映体纯度应由另外一种独立的方法加以确认.手性色谱法测定对映体过量值已经被实践所证实为最可靠的方法.关于手性色谱法测定e.e.值的攻略,下次详细讲解.哈哈o(∩_∩)o…哈哈
B. 高中化学怎样判断手性分子
1.很简单.可以分为两类来讨论:1)单质,如氧气,氮气等,化合价都为零.都是非极性分子.2)化合物,判断出这个分子的正电中心和负电中心(要知道分子的几何图形),看它们是否重合,重合为非极性,反之为极性的.如二氧化碳(氧为负2价,碳为正4价)是直线型(3个原子为直线型,碳原子在两个氧原子连线的中心),那么正电荷中心就在碳原子核上,负电荷中心在两个氧的连线的中心.它的正负电荷中心是重合的.那么二氧化碳是非极性分子.
2.手性碳的判定更简单.碳上连4个键,一般只要这4个键上连的原子团都不同就可以判定是手性碳了.
C. 手性化合物用什么检测,最好为什么
手性物质具有一特殊性质——旋光性,将纯净的手性物质的晶体,或是将纯净的手性物质配成一定浓度的溶液,用平面偏振光1照射,通过手性物质的偏振光平面会发生一定角度的旋转,这称为旋光性。这种偏振光的平面旋转可左可右,以顺时针方向旋转的对映体,称为右旋分子,用“+”或“d”表示;以逆时针方向旋转的对映体,称为左旋分子,用“-”或“l”;如果将互为对映体的手性物质等物质的量混合后,以偏振光照射,而偏振光不发生旋转,称为外消旋体或外消旋混合物,外消旋体是由于左旋分子和右旋分子发生的偏振光旋转相互抵消,而使通过的偏振光的旋转不能被检出。因此,利用旋光性可以检验物质的手性,但要注意物质的纯度。
另外,许多物质分子中并不是只有一个决定手性的碳原子,在分子内也会存在互为对映体的碳原子,这样的分子如果用偏振光照射,偏振光也不会发生旋转,称之为内消旋体,因为是分子内部的互为对映镜像原子对偏振光的旋转相互抵消,而使偏振光的旋转不被检出。
D. 有机物怎样判断是不是手性分子
人的左右手护卫实物与镜像,单彼此不能重合,手的这种特征在其他物质中也广泛存在,因此人们将一种物质不能与其镜像重合的特征称为手性或者手征性。就有这种特征的分子称为手性分子,手性分子都具有旋光性。不具有手性的分子称为非手性分子,无旋光性。
根据实物与镜像能否重合来判断一个复杂分子是否具有手性是极其不方便的。由于分子的手性是由于分子内缺少对称因素引起的,因此方便的方法是通过判断分子的对称因素来确定其是否有手性。
具体的我分为四类讨论:
第一类 含手性中心的手性分子
一般的方法就是找手性碳原子,有手性碳原子的分子一定具有手性。
第二类 单环化合物
通过其平面式的对称性判别:凡是其平面式有对称中心、对称平面或S4反轴的单环化合物无手性,反之有。
第三类 二烯烃类
通过判断其是否具有手性轴。分子中存在一个轴,通过轴的两个平面在轴的两侧有不同的集团。
第四类 联苯衍生物
两个苯环不能共平面,一次当每一个苯环上的两个邻位取代基不同就产生不同的对映体,彼此不能重合。
E. 如何判断有机物具有手性
手性分子,是化学中结构上镜像对称而又不能完全重合的分子。碳原子在形成有机分子的时候,4个原子或基团可以通过4根共价键形成三维的空间结构。由于相连的原子或基团不同,它会形成两种分子结构。这两种分子拥有完全一样的物理、化学性质。但是从分子的组成形状来看,它们依然是两种分子。这种情形像是镜子里和镜子外的物体那样,看上去互为对应。由于是三维结构,它们不管怎样旋转都不会重合,就像左手和右手那样,称这两种分子具有手性,又叫手性分子。
因此这两种分子互为同分异构体,这种异构的形式成为手性异构,有R型和S型两类。
【简而言之,就是一个碳原子上连了四个不同的基团或原子,那么这个碳就是手性碳,该分子就是手性分子。】
F. 怎样从物质的结构式上判断左旋还是右旋什么事消旋怎样判断手性碳急急急急
对映异构体在立体化学里用整整一章来表述,这个问题真回答起来还挺啰嗦的,就简单点说吧~
这个提问里最好回答的——手性碳:就是连有四个不同基团的碳(注意:是四个,而且是不同的)(手性碳与手性分子不同,旋光性是由分子手性决定的)
什么是消旋体?搞清什么是互为对映异构体很快就能明白什么是消旋体。互为对映异构体的分子,原子的连接顺序相同而空间排布不同,互相之间等同于实物和镜像的关系(想象一下,实物与镜像看似一样,却是不能重叠的)。性质上来说:对映异构体旋光度相等,旋光方向相反。(什么叫旋光度查一下就知道)
什么是消旋?网络上查一下“外消旋体”这个概念,里面内外消旋体都有介绍。(图示也有,点那个图后可放大)
左旋右旋要用旋光仪测(除非是内消旋体,没旋光性,一下子就能看出来),结构式上只能判断出R/S或者D/L构型(构型区分是根据手性分子结构特点人为规定的)。
G. 怎么判断手性分子(化学)
做出一对实物和镜象的模型,若二者不能完全重叠,它们代表的分子就是手性分子;如果能重叠,则它们所代表的分子是非手性分子。
在一个分子中,若存在对称因素,这样的分子往往能与自己的镜像相重叠,因此就不是手性分子;若不存在对称因素,则是手性分子。对称因素包括对称面、对称中心及对称轴等。下面简单介绍一下对称面和对称中心。
有机化合物是含碳的化合物,一个碳原子的最外层上有四个电子,若以单键成键时,可以形成四个共价单键,共价键指向四面体的顶点,当碳原子连接的四个基团各不相同时,与这个碳原子相连接的四个基团有两种空间连接方式,这两种方式如同左右手,互为“镜像”,也是不能完全叠合在一起的。
手性识别与分离的技术发展迅速,其中色谱法、传感器法和光谱法等具有适用性好、应用范围广、灵敏度高、检测速度快等优点,在分离识别和纯化手性化合物中受到研究者的极大关注。
一、色谱法
色谱法可满足各种条件下对映体拆分和测定的要求,能够快速对手性样品进行定性、定量分析和制备拆分。目前,高效液相色谱、气相色谱、超临界流体色谱、模拟移动床色谱和毛细管电泳等在手性研究中得 到 了 广 泛 应 用。
二、手性传感器识别法
电化学传感器主要通过主体选择性键合客体分子引起传感器的电信号变化而实现手性识别;荧光传感器基于对映体分子和手性选择剂形成缔合物的荧光差异来实现识别。在压电传感器中,手性选择膜镀在石英晶体上,当手性分子与手性膜发生作用时,会引起石英晶体的质量和振动频率改变,故称为石英晶体微天平。
三、光谱法
采用紫外-可见光谱、荧光光谱、红外光谱和圆二色光谱法等考察手性选择剂和手性底物的混合溶液在光谱上的细微变化,辅助以化学计量学分析或其它光谱联用也可用于手性识别研究。