光軸回転と比軸回転の違いとは?分かりやすく解説!

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主な違い – 光回転と比旋光性

旋光と比旋光は、平面偏光した光をある物質で異なる方向に回転させるという同じ考えを表しています。

これらの物質は、光学異性体またはエナンチオマーと呼ばれます。

旋光とは、平面偏光した光をある物質を通して照射したときに、その光が回転することです。

比旋光は、ある化合物がある温度で平面偏光した光を回転させる角度を示す。

これが旋光と比旋光の大きな違いです。

特定の化合物に対する旋光の標準的な測定値を比旋光という。

光学回転とは

光回転は、光学活性とも呼ばれます。

光ビームを特定の物質を通して照射すると、平面偏光した光が回転することです。

これらの物質は光学活性化合物として知られています。

このグループに含まれ得る化合物は、エナンチオマーまたは光学異性体と呼ばれます。

エナンチオマーまたは光学異性体は、原子の配列は同じですが、3次元の分子構造が互いに異なっています。

したがって、一対のエナンチオマーは、互いに重畳不可能な鏡像である

これらの異性体は、光学活性以外の化学的・物理的性質は同じです。

図1:光学回転

エナンチオマーのペアを考えたとき、一方の化合物は平面偏光を時計回りに回転させ、もう一方のエナンチオマーは平面偏光を反時計回りに回転させる。

平面偏光を回転させる方向によって、エナンチオマーに名前が付けられる。

光を時計回りに回転させることができる化合物は、(+)異性体またはd-異性体と名づけられる。

dは “dextrorotary”(時計回り)という表現に使われる。

光を反時計回りに回転させることができる化合物は、(-)異性体またはl-異性体と名づけられる。

lは “levorotary”(反時計回り)と表現するのに使われる。

旋光性は、偏光計を用いたポラリメトリーにより測定される。

ここでは、平面偏光した光ビームを試料に照射し、その光ビームの回転を測定する。

最終的な測定値は、試料の濃度、使用する光の波長、温度など、いくつかの要因に依存する。

Specific Rotationとは

比旋光とは、ある物質が持つ特徴的な性質で、その物質の光回転の標準的な測定値です。

比旋光は、試料に光を通したときの、セルの単位距離、試料の単位濃度あたりの平面偏光の向きの変化を与えるものです。

比旋光性は本質的な性質です。

つまり、ある物質が他の物質とは無関係にそれ自体で持っている性質です。

Main Difference - Optical Rotation vs Specific Rotation 図2:偏光計の光回転のしくみ

1は通常の光源(非偏光)であり、プリズム型偏光板で偏光される(2において)。

試料はセル(5)に入れられ、そこで光回転が起こります。

最後にプリズムアナライザー(@7)で検出されます。

比旋光式と計算

物質の比回転は、次の式で与えられる。

[α]Tλ = α / l.c

ここで、αは平面偏光した光の観測者回転です。

l は光の光路長またはサンプルセルの長さです。

c は試料の濃度または密度です。

Tは温度、λは光の波長です。

物質の比回転の値を得るためには、温度と(入射光の)波長が一定であることが必要である

また、比旋光度の測定は偏光計を用いて行います。

光学回転と比回転の違い

定義

光学回転。

光回転とは、ある物質を通して光ビームを照射したときに、平面偏光した光が回転することです。

比旋光度。

比旋光は、ある物質の特性であり、その物質の光回転の標準的な測定値です。

自然

旋光性。

試料にどのような物質を用いても、旋光を観察することができる。

比旋光性  比旋光性は、一定の温度で特定の物質が持つ固有の性質です。

波長

オプティカルローテーション  任意の波長で旋光を観測できる(ただし、試料に依存する)。

比旋光度。

  比旋光は、光線の波長を変えると異なる値になる。

結論

光回転とは、平面偏光した光が物質によって回転することである

この回転には時計回りと反時計回りがあります。


この回転が可能な化合物はエナンチオマーである

特定の化合物の旋光の標準的な測定値を比旋光度と呼びます。

 これが旋光と比旋光の基本的な違いです。

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