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1、实验五 旋光度的测定第1页，共17页，编辑于2022年，星期五 一、实验目的一、实验目的n 1.掌握旋光仪的使用方法。掌握旋光仪的使用方法。n 2了了解解手手性性化化合合物物的的旋旋光光性性及及其其测测定的原理、方法和意义定的原理、方法和意义。第2页，共17页，编辑于2022年，星期五 二、实验原理二、实验原理 1.定义：定义：n旋光性旋光性:手性化合物使平面偏振光偏振面手性化合物使平面偏振光偏振面 旋转的性质。旋转的性质。n旋光物质：具有旋光性的物质称为旋光物质，或称旋光物质：具有旋光性的物质称为旋光物质，或称为光学活性物质。为光学活性物质。n旋光度旋光度()：偏振面被旋转的角度偏振面被旋转
2、的角度 n右右旋旋体体和和左左旋旋体体：若若手手性性化化合合物物能能使使偏偏振振面面右右旋旋(顺顺时时针针)称称为为右右旋旋体体，用用(+)表表示示；而而其其对对映映体体必必使使偏偏振振面面左左旋旋(逆逆时时针针)相相等等角角度度，称称为为左左旋旋体体，用用(一一)表示。表示。第3页，共17页，编辑于2022年，星期五 比旋光度比旋光度：手性化合物旋光度与溶液浓度、手性化合物旋光度与溶液浓度、溶剂、测定温度、光源波长、测定管长度溶剂、测定温度、光源波长、测定管长度有关。因此旋光仪测定的旋光度有关。因此旋光仪测定的旋光度并非特征并非特征物理常数，物理常数，同一化合物测得的旋光度就有同一化合物测得
3、的旋光度就有不同的值。因此为了比较不同物质的旋光不同的值。因此为了比较不同物质的旋光性能，通常用比旋光度性能，通常用比旋光度 来表示物质的旋光性，比旋光度是物质特来表示物质的旋光性，比旋光度是物质特有的物理常数有的物理常数。第4页，共17页，编辑于2022年，星期五第5页，共17页，编辑于2022年，星期五2.测定方法：测定方法：n 手性化合物的旋光度可用旋光仪来手性化合物的旋光度可用旋光仪来 测定。实验室常用目测或自动旋光测定。实验室常用目测或自动旋光 仪。仪。n旋光度的测定可以用来判断手性化合旋光度的测定可以用来判断手性化合物的纯度及其含量测定物的纯度及其含量测定第6页，共17页，编辑于2
4、022年，星期五3.目测旋光仪目测旋光仪 (1)基本构造基本构造第7页，共17页，编辑于2022年，星期五(2)基本原理基本原理 从从钠钠光光源源发发出出的的光光，通通过过一一个个固固定定的的Nikol棱棱镜镜起起偏偏镜镜变变成成平平面面偏偏振振光光。平平面面偏偏振振光光通通过过装装有有旋旋光光物物质质的的盛盛液液管管时时，偏偏振振光光的的振振动动平平面面会会向向左左或或向向右右旋旋转转一一定定的的角角度度。只只有有将将检检偏偏棱棱镜镜向向左左或或向向右右旋旋转转同同样样的的角角度度才才能能使使偏偏振振光光通通过过到到达达目目镜镜。向向左左或或向向右右旋旋转转的的角角度度可可以以从从旋旋光光仪
5、仪刻刻度度盘上读出，即为该物质的旋光度。盘上读出，即为该物质的旋光度。第8页，共17页，编辑于2022年，星期五(3)外形外形 第9页，共17页，编辑于2022年，星期五(4)测定测定从目镜中可观察到的几种情况：从目镜中可观察到的几种情况：(1)中间明亮，两旁较暗。中间明亮，两旁较暗。(2)中间较暗，两旁较明亮。中间较暗，两旁较明亮。(3)视场内明暗相等的均一视场。视场内明暗相等的均一视场。第10页，共17页，编辑于2022年，星期五 测测定定时时，旋旋转转手手轮轮，调调整整检检偏偏镜镜刻刻度度盘盘，应应调调节节视视场场成成明明暗暗相相等等的的单单一一视视场场（此此时时检检偏偏镜镜镜镜轴轴位位
6、于于大大半半暗暗角角或或小小半半暗暗角角的的1/2），），读取刻度盘上所示的刻度值。读取刻度盘上所示的刻度值。第11页，共17页，编辑于2022年，星期五读数（同游标卡尺）：读数（同游标卡尺）：第12页，共17页，编辑于2022年，星期五刻度盘分两个半圆分别标出刻度盘分两个半圆分别标出0一一180，固定游标分为，固定游标分为20等分。读数时，等分。读数时，先读游标的先读游标的0落在刻度盘上的位置落在刻度盘上的位置(整整数值数值)，再用游标尺的刻度盘画线重合，再用游标尺的刻度盘画线重合的方法，读出游标尺上的数值的方法，读出游标尺上的数值(可读出可读出两位小数两位小数).第13页，共17页，编辑于
7、2022年，星期五三、三、实验步骤实验步骤 1待测溶液的配制待测溶液的配制 用用天天平平准准确确称称取取100105g葡葡萄萄糖糖和和果果糖糖样样品品，在在100mL容容量量瓶瓶中中配配成成溶溶液液，溶溶液液若若不不透透明明澄澄清清，用用滤滤纸过滤。纸过滤。第14页，共17页，编辑于2022年，星期五n 2装待测液装待测液n 洗洗净净测测定定管管后后，用用少少量量待待测测液液润润洗洗23次次，注注入入待待测测液液，并并使使管管口口液液面面呈呈凸凸面面。将将护护片片玻玻璃璃沿沿管管口口边边缘缘平平推推盖盖好好(以以免免使使管管内内留留存存气气泡泡)，装装上上橡橡皮皮填填圈圈，拧拧紧紧螺螺帽帽至至
8、不不漏漏水水(太太紧紧会会使使玻玻片片产产生生应应力力，影影响响测测量量)。用用软软布布擦擦净净测测定定管管，备用备用(如有气泡，应赶至管颈突出处）如有气泡，应赶至管颈突出处）。第15页，共17页，编辑于2022年，星期五3旋光仪的零点校正旋光仪的零点校正 旋旋光光仪仪接接通通电电源源，钠钠光光灯灯发发光光稳稳定定后后(约约5min)，将将装装满满蒸蒸馏馏水水的的测测定定管管放放人人旋旋光光仪仪中中，校校正正目目镜镜的的焦焦距距，使使视视野野清清晰晰。旋旋转转手手轮轮，调调整整检检偏偏镜镜刻刻度度盘盘，使使视视场场中中三三分分视视场场的的明明暗暗程程度度一一致致，读读取取刻刻度度盘盘上上所所示示的的刻刻度度值值。反反复复操操作作两两次次，取取其平均值作为零点（零点偏差值）。其平均值作为零点（零点偏差值）。第16页，共17页，编辑于2022年，星期五4旋光度的测定旋光度的测定 换换放放盛盛有有待待测测样样品品的的测测试试管管，按按上上述述方方法法测测其其旋旋光光度度值值，重重复复两两次次，取取其其平平均均值，由葡萄糖溶液的比旋光度计算浓度。值，由葡萄糖溶液的比旋光度计算浓度。实实验验完完毕毕，洗洗净净测测定定管管，再再用用蒸蒸馏馏水水洗洗净，擦干存放。净，擦干存放。注意镜片应用软绒布揩擦，勿用手触摸。注意镜片应用软绒布揩擦，勿用手触摸。第17页，共17页，编辑于2022年，星期五