Оптическое вращение

Оптическое вращение , также известное как вращение поляризации или круговое двуметрочное отверждение , представляет собой вращение ориентации плоскости поляризации на оптической оси линейно поляризованного света, когда он проходит через определенные материалы. Круглое двукрасие и круговой дихроизм являются проявлениями оптической активности . Оптическая активность возникает только в хиральных материалах, у которых отсутствует микроскопическая зеркальная симметрия. В отличие от других источников двулучепреломления , которые изменяют состояние поляризации луча, оптическая активность может наблюдаться в жидкостях . Это может включать газы или растворы хиральных молекул, таких как сахара, молекулы с спиральной вторичной структурой, такие как некоторые белки, а также хиральные жидкие кристаллы . Это также может наблюдаться в хиральных твердых веществах, таких как определенные кристаллы, с вращением между соседними кристаллическими плоскостями (такими как кварц ) или метаматериалами .

При рассмотрении источника света вращение плоскости поляризации может быть либо справа ( декстроротационная либо декстротарическая -D -ротационная слева ( леворотационные или левотационные , , представленная (+) , по часовой стрелке), либо Ротари, представленная (-), против часовой стрелки) в зависимости от того, какой стереоизомер является доминирующим. Например, сахароза и камфора являются D -ротарными, тогда как холестерин является L -ротарным. Для данного вещества, угол, под которым поворачивается поляризация света указанной длины волны, пропорциональна длине пути через материал и (для раствора) пропорционален его концентрации.

Оптическая активность измеряется с использованием поляризованного источника и поляриметра . Это инструмент, особенно используемый в сахарной промышленности для измерения концентрации сахара сиропа и, как правило, в химии для измерения концентрации или энантиомерного соотношения хиральных молекул в растворе. Модуляция оптической активности жидкокристалла, рассматриваемой между двумя поляризаторами листа , является принципом работы жидкокристаллических дисплеев (используемых в большинстве современных телевизоров и компьютерных мониторов).

Формы

Декстроротация и лаворотация (также пишется леворотация ) ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} В химии и физике находятся оптическое вращение плоско-поляризованного света . С точки зрения наблюдателя, декстроротация относится к вращению по часовой стрелке или правой руке, а лаворотация относится к вращению против часовой стрелки или левшей. ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}

, Химическое соединение которое вызывает декстроротацию, является декстроротационным или декстроротарным , в то время как соединение, которое вызывает лаворотацию, является лаворотационным или лаворотарным . ^{[ 5 ]} Соединения с этими свойствами состоят из хиральных молекул и, как говорят, обладают оптической активностью. Если хиральная молекула является декстротарной, ее энантиомер (геометрическое зеркальное изображение) будет лаворотарным, и наоборот. Энантиомеры вращают плоскопоритерский свет одинаковое количество градусов, но в противоположных направлениях.

Префиксы хиральности

Соединение может быть помечено как dextroTary с использованием префикса «(+) -» или « d -». Аналогичным образом, левотальное соединение может быть помечено с использованием префикса «( -) -» или « l -». Префиксы строчных строк « D -» и « L -» устарели и отличаются от малых шапок « D -» и префиксов « L -». Префиксы « D -» и « L -» используются для указания энантиомера хиральных органических соединений в биохимии соединения и основаны на абсолютной конфигурации относительно (+) -глицеральдегида , который является d -формой по определению. Префикс, используемый для обозначения абсолютной конфигурации, не связан с префиксом (+) или ( -), используемым для обозначения оптического вращения в той же молекуле. Например, девять из девятнадцати L - аминокислот, природных, встречающихся в белках, несмотря на префикс L - на самом деле декстротарный (на длине волны 589 нм), а иногда фруктоза называют «левулозой», потому что она леворотарна.

Префиксы D - и L - L - описывают молекулу в целом, как и префиксы (+) и ( -) для оптического вращения. Напротив, ( R )- и ( S )- префиксы из приоритетных правил CAHN-ENGOLD-PRELOG характеризуют абсолютную конфигурацию каждого конкретного хирального стереоцентра с молекулой, а не свойством молекулы в целом. Молекула, имеющая ровно одну хиральную стереоцентру (обычно асимметричный атом углерода ), может быть помечена ( R ) или ( S ), но молекуле, имеющей несколько стереоцентров, нуждается в более чем одной метке. Например, необходимая аминокислота L -триронина содержит два хиральных стереоцентра и написан (2 с , 3 с ) -триреонина. Не существует строгой связи между R/S, D / L и (+)/( -) обозначениями, хотя существуют некоторые корреляции. Например, из природных аминокислот, все это L , и большинство из них ( S ). Для некоторых молекул ( r ) -enantiomer является декстротаривым (+) энантиомером, а в других случаях это леворотарный (-) энантиомер. Отношения должны быть определены в каждом конкретном случае с экспериментальными измерениями или подробным компьютерным моделированием. ^{[ 6 ]}

История

Две асимметричные кристаллические формы, декстроротационные и леворотаторные, татарной кислоты .

Вращение ориентации линейно поляризованного света впервые наблюдалось в 1811 году в кварце французским физиком Франсуа Араго . ^{[ 7 ]} В 1820 году английский астроном сэр Джон Ф.В. Гершель обнаружил, что разные отдельные кварцевые кристаллы, кристаллические структуры которых являются зеркальными изображениями друг друга (см. Иллюстрацию), вращают линейную поляризацию на равные количества, но в противоположных направлениях. ^{[ 8 ]} Джин Баптист Био также наблюдал вращение оси поляризации в определенных жидкостях ^{[ 9 ]} и пары органических веществ, таких как скипидар . ^{[ 10 ]} В 1822 году Августин-Жан Френнел обнаружил, что оптическое вращение может быть объяснено как вид двуметрости : в то время как ранее известные случаи двуметрости были вызваны различными скоростями света, поляризованными в двух перпендикулярных плоскостях, оптическое вращение было обусловлено различной скоростью правых. -Да и левый поляризованный свет. ^{[ 11 ]} Простые поляриметры использовались с этого времени для измерения концентраций простых сахаров, таких как глюкоза , в растворе. На самом деле одним именем для D -глюкозы (биологического изомера) является декстроза , ссылаясь на тот факт, что он вызывает линейно поляризованный свет поворачиваться вправо или на стороне Лекстера . Аналогичным образом, левулоза, более известная как фруктоза , вызывает вращение плоскости поляризации влево. Фруктоза даже сильнее леворотационная, чем глюкоза, декстроротационная. Инвертный сахарный сироп коммерчески образованный гидролизом сиропа сахарозы , в смесь компонента простых сахаров, фруктозы и глюкозы, получает свое название от того факта, что конверсия вызывает направление вращения «инвертировать» справа влево.

В 1849 году Луи Пастер решил проблему, касающуюся природы татарной кислоты . ^{[ 12 ]} Решение этого соединения, полученного из живых существ (как специфические, винные осадки ) вращается по плоскости поляризации полученная химическим синтезом. света, проходящего через него, но татарная кислота , то же самое. Пастер заметил, что кристаллы бывают двух асимметричных форм, которые являются зеркальными изображениями друг друга. Сортировка кристаллов вручную дала две формы соединения: растворы одной формы вращают поляризованный свет по часовой стрелке, в то время как другая форма поворачивает свет против часовой стрелки. Равное сочетание двух не оказывает поляризующего воздействия на свет. Пастер пришел к выводу, что рассматриваемая молекула является асимметричной и может существовать в двух разных формах, которые напоминают друг друга, как и перчатки левой и правой рукой, и что органическая форма соединения состоит из чисто одного типа.

В 1874 году, Джейкобус Хенрикус Ван 'Т. Хофф ^{[ 13 ]} и Джозеф Ахилл Ле Бел ^{[ 14 ]} Независимо предположил, что это явление оптической активности в углеродных соединениях можно объяснить, предполагая, что 4 насыщенных химических связей между атомами углерода и их соседей направлены на уголки обычного тетраэдра. Если все 4 соседи отличаются, то есть два возможных упорядочения соседей вокруг тетраэдра, которые будут зеркальными изображениями друг друга. Это привело к лучшему пониманию трехмерной природы молекул.

В 1945 году Чарльз Уильям Банн ^{[ 15 ]} Предсказанная оптическая активность ахиральных структур, если направление распространения волны и ахиральная структура образуют экспериментальное расположение, которое отличается от его зеркального изображения. Такая оптическая активность из -за внешней хиральности наблюдалась в 1960 -х годах в жидких кристаллах. ^{[ 16 ]}^{[ 17 ]}

In 1950, Sergey Vavilov ^{[ 18 ]} Предсказанная оптическая активность, которая зависит от интенсивности света и влияния нелинейной оптической активности, наблюдалась в 1979 году в йодата лития . кристаллах ^{[ 19 ]}

Оптическая активность обычно наблюдается для передаваемого света. Однако в 1988 году депутат Сильверман обнаружил, что вращение поляризации также может происходить для света, отраженного от хиральных веществ. ^{[ 20 ]} Вскоре после этого было отмечено, что хиральные среды также могут отражать левша и правую поляризованные волны с различной эффективностью. ^{[ 21 ]} Эти явления зеркальной круглой двуметрости и зеркального циркулярного дихроизма совместно известны как зеркальная оптическая активность. Зеркальная оптическая активность очень слаба в натуральных материалах.

В 1898 году Джагадиш Чандра Бозе описала способность извращенных искусственных структур вращать поляризацию микроволн . ^{[ 22 ]} С начала 21 -го века развитие искусственных материалов привело к прогнозированию ^{[ 23 ]} и осознание ^{[ 24 ]}^{[ 25 ]} хиральных метаматериалов с оптической активностью, превышающей активность естественной среды по порядку величины в оптической части спектра. Внешняя хиральность, связанная с наклонным освещением метасурфей, отсутствующих двукратных вращательных симметрией, приводит к большой линейной оптической активности при передаче ^{[ 26 ]} и размышление, ^{[ 27 ]} а также нелинейная оптическая активность, превышающая активность йодата лития в 30 миллионов раз. ^{[ 28 ]}

Теория

Оптическая активность возникает из -за молекул, растворенных в жидкости или из -за самой жидкости, только если молекулы являются одним из двух (или более) стереоизомеров ; Это известно как энантиомер . Структура такой молекулы такова, что она не идентична его зеркальному изображению (которое будет структурой другого стереоизомера или «противоположного энантиомера»). В математике эта собственность также известна как хиральность . Например, металлический стержень не является хиральным, поскольку его внешний вид в зеркале не отличается от себя. Однако винт или основание для лампочки (или какую -либо спираль ) является хиральной; Обычная правая резьба винта, просмотренная в зеркале, появилась бы в виде левого винта (очень необычно), который не мог бы вкрутить в обычную (правую) гайку. Человек, рассматриваемый в зеркале, будет иметь свое сердце на правой стороне, четкие доказательства хиральности, тогда как зеркало отражение куклы вполне может быть неразличимы от самой куклы.

Чтобы показать оптическую активность, жидкость должна содержать только один или преобладание одного стереоизомера. Если два энантиомера присутствуют в равных пропорциях, то их эффекты отменяются, и оптическая активность не наблюдается; Это называется раковой смесью. Но когда существует энантиомерный избыток , более одного энантиомера, чем другой, отмена является неполной и наблюдается оптическая активность. Многие природные молекулы присутствуют как один энантиомер (например, многие сахара). Хиральные молекулы, продуцируемые в областях органической химии или неорганической химии, являются раковыми, если только хиральный реагент не использовался в той же реакции.

На фундаментальном уровне вращение поляризации в оптически активной среде вызвано круговым двумя лучеугодий и лучше всего можно понять таким образом. В то время как линейная двуметравкость в кристалле включает в себя небольшую разницу в фазовой скорости света двух различных линейных поляризаций, круговая двуметроваяизированность подразумевает небольшую разницу в скоростях между правой и левой круговой поляризацией . ^{[ 11 ]} Подумайте об одном энантиомере в растворе как о большом количестве маленьких спиралей (или винтов), все правые, но в случайной ориентации. ДВУПАЛЕНИЯ такого рода возможна даже в жидкости, потому что ручка спиралей не зависит от их ориентации: даже когда направление одной спирали полностью изменяется, он все еще кажется правой. И круговой поляризованный свет сам является хиральным: когда волна движется в одном направлении, электрические (и магнитные) поля, составляющие его вращающиеся по часовой стрелке (или против часовой стрелки для противоположной круглой поляризации), отслеживание правого (или левого) стержня винта в пространстве. Полем В дополнение к объемному показателю преломления , который существенно снижает фазовую скорость света в любом диэлектрическом (прозрачном) материале по сравнению со скоростью света (в вакууме), существует дополнительное взаимодействие между хиральностью волны и хиральностью молекул Полем Там, где их хиральоты одинаковы, на скорость волны будет небольшое дополнительное влияние, но противоположная круговая поляризация будет испытывать противоположный небольшой эффект, поскольку ее хиральность противоположна молекулам.

Однако, в отличие от линейного двухлуистоприялости, естественное оптическое вращение (в отсутствие магнитного поля) не может быть объяснено с точки зрения тензора проницаемости локального материала (т.е. отклик заряда, который зависит только от локального вектора электрического поля), как соображения симметрии запрещают этот. Скорее, круговой двукрасие появляется только при рассмотрении нелокальности материального ответа, явления, известного как пространственная дисперсия . ^{[ 29 ]} Нелокальность означает, что электрические поля в одном месте материала приводят токи в другом месте материала. Свет движется с конечной скоростью, и, хотя он намного быстрее, чем электроны, это имеет значение, независимо от того, естественно ли реакция заряда двигаться вместе с электромагнитным волновым фронтом или напротив него. Пространственная дисперсия означает, что световые движения в разных направлениях (разные волны) видит немного другой тензор диэлектрической проницаемости. Естественное оптическое вращение требует специального материала, но оно также опирается на тот факт, что волновой вектор света ненулевой, а ненулевой волновой вектор обходит ограничения симметрии на локальном (нулевом волнном) ответе. Тем не менее, все еще существует симметрия разворота, поэтому направление естественного оптического вращения должно быть «обращено», когда направление света обращено вспять, в отличие от магнитного вращения Фарадея . Все оптические явления имеют некоторое нелокальность/волновое влияние, но обычно это незначительно; Естественное оптическое вращение, довольно уникально, абсолютно требует этого. ^{[ 29 ]}

Фазовая скорость света в среде обычно экспрессируется с использованием индекса преломления n , определяемой как скорость света (в свободном пространстве), деленную на его скорость в среде. Разница в индексах преломления между двумя круглыми поляризациями количественно определяет прочность круговой двуметровой лучеугрессии (вращение поляризации),

\Delta n=n_{RHC}-n_{LHC}\,

.

Пока $\Delta n$ является небольшим в натуральных материалах, примеры гигантского кругового двукратного лучеученичества, приводящие к негативному показателю преломления для одной круглой поляризации для хиральных метаматериалов. ^{[ 30 ]} ^{[ 31 ]}

Знакомый вращение оси линейной поляризации зависит от понимания того, что линейно поляризованная волна также может быть описана как суперпозиция (добавление) левой и правой поляризованной поляризованной волны в равной пропорции. Разница в фазах между этими двумя волнами зависит от ориентации линейной поляризации, которую мы будем называть $\theta _{0}$ и их электрические поля имеют относительную фазовую разницу $2\theta _{0}$ которые затем добавляют, чтобы произвести линейную поляризацию:

\mathbf {E} _{\theta _{0}}={\frac {\sqrt {2}}{2}}(e^{-i\theta _{0}}\mathbf {E} _{RHC}+e^{i\theta _{0}}\mathbf {E} _{LHC})\,\,,

где $\mathbf {E} _{\theta _{0}}$ электрическое поле чистой волны, в то время как $\mathbf {E} _{RHC}$ и $\mathbf {E} _{LHC}$ две круглые поляризованные базисные функции (с нулевой разницей фаз). Предполагая распространение в направлении +z , мы могли бы написать $\mathbf {E} _{RHC}$ и $\mathbf {E} _{LHC}$ С точки зрения их компонентов x и y следующим образом:

\mathbf {E} _{RHC}={\frac {\sqrt {2}}{2}}({\hat {x}}+i{\hat {y}})

\mathbf {E} _{LHC}={\frac {\sqrt {2}}{2}}({\hat {x}}-i{\hat {y}})

где ${\hat {x}}$ и ${\hat {y}}$ являются единичными векторами, а я - воображаемая единица , в данном случае, представляющий сдвиг фазы на 90 градусов между компонентами x и y , которые мы разлагали каждую круглую поляризацию. Как обычно при работе с нотацией фазора , понимается, что такие величины должны быть умножены на $e^{-i\omega t}$ И тогда фактическое электрическое поле в любом мгновение дается реальной частью этого продукта.

Заменить эти выражения на $\mathbf {E} _{RHC}$ и $\mathbf {E} _{LHC}$ в уравнение для $\mathbf {E} _{\theta _{0}}$ Мы получаем:

\mathbf {E} _{\theta _{0}}={\frac {\sqrt {2}}{2}}(e^{-i\theta _{0}}\mathbf {E} _{RHC}+e^{i\theta _{0}}\mathbf {E} _{LHC})\,\,

={\frac {1}{2}}({\hat {x}}(e^{-i\theta _{0}}+e^{i\theta _{0}})+{\hat {y}}i(e^{-i\theta _{0}}-e^{i\theta _{0}}))\,\,

={\hat {x}}\cos(\theta _{0})+{\hat {y}}\sin(\theta _{0})

Последнее уравнение показывает, что полученный вектор имеет компоненты x и y в фазе и ориентирован точно в $\theta _{0}$ Направление, как мы предполагали, оправдывая представление любого линейно поляризованного состояния под углом $\theta$ В качестве суперпозиции правого и левого поляризованных компонентов с относительной фазовой разницей $2\theta$ Полем Теперь давайте предположим, что передача через оптически активного материала, который вызывает дополнительную разность фаз между правым и левым поляризованным волнами $2\Delta \theta$ Полем Давайте позвоним $\mathbf {E} _{out}$ результат передачи исходной волны линейно поляризован под углом $\theta$ через эту среду. Это применяет дополнительные фазовые коэффициенты $-\Delta \theta$ и $\Delta \theta$ справа и левый поляризованный компоненты $\mathbf {E} _{\theta _{0}}$ :

\mathbf {E} _{out}={\frac {\sqrt {2}}{2}}(e^{-i\Delta \theta }e^{-i\theta _{0}}\mathbf {E} _{RHC}+e^{i\Delta \theta }e^{i\theta _{0}}\mathbf {E} _{LHC})\,\,.

Используя подобную математику, как указано выше, мы находим:

\mathbf {E} _{out}={\hat {x}}\cos(\theta _{0}+\Delta \theta )+{\hat {y}}\sin(\theta _{0}+\Delta \theta )

таким образом, описывая волну линейно поляризованной под углом $\theta _{0}+\Delta \theta$ , таким образом, вращается $\Delta \theta$ относительно входящей волны: $\mathbf {E} _{\theta _{0}}$

Мы определили выше разницы в индексах преломления для правой и левой поляризованной волны $\Delta n$ Полем Учитывая распространение по длине L в таком материале, между ними будет вызвана дополнительная разность фазы $2\Delta \theta$ (Как мы использовали выше) дано по:

2\Delta \theta ={\frac {\Delta nL2\pi }{\lambda }}

,

где $\lambda$ Длина волны света (в вакууме). Это приведет к вращению линейной оси поляризации $\Delta \theta$ Как мы показали.

В целом, показатель преломления зависит от длины волны (см. Дисперсию ) и дифференциального показателя преломления $\Delta n$ также будет зависеть от длины волны. Полученное изменение вращения с длиной волны света называется оптической вращательной дисперсией (ORD). Спектры ORD и круговые дихроизму связаны с помощью отношений Kramers - Kronig . Полное знание одного спектра позволяет расчет другого.

Таким образом, мы обнаруживаем, что степень вращения зависит от цвета света (линия желтой натрий D около 589 нм длины волны обычно используется для измерений) и прямо пропорциональна длине пути $L$ Через вещество и количество круговой бирудийности материала $\Delta n$ вещества который, для решения, может быть рассчитана из конкретного вращения и его концентрации в растворе.

Хотя оптическая активность обычно рассматривается как свойство жидкостей, особенно водных растворов , она также наблюдалась в таких кристаллах, как кварц (SIO ₂ ). Хотя Quartz имеет существенную линейную двуметравлеение, этот эффект отменяется, когда распространение вдоль оптической оси . В этом случае вращение плоскости поляризации наблюдается из -за относительного вращения между кристаллическими плоскостями, что делает кристалл формально хиральным, как мы определили его выше. Вращение кристаллических плоскостей может быть правым или левым, снова создавая противоположные оптические действия. С другой стороны, аморфные формы кремнезема , такие как слитый кварц , такие как рацеп -смесь хиральных молекул, не обладают чистой оптической активностью, поскольку та или иная кристаллическая структура не доминирует во внутренней молекулярной структуре вещества.

Приложения

Для чистого вещества в растворе, если цвет и длина пути фиксируются, и удельное вращение известно, наблюдаемое вращение может быть использовано для расчета концентрации. Это использование делает поляриметр важным инструментом для тех, кто торгует или использует сахарные сиропы оптом.

Сравнение с эффектом Фарадея

Вращение плоскости света поляризации также может происходить через эффект Фарадея , который включает в себя статическое магнитное поле . Однако это отличное явление, которое не классифицируется как «оптическая активность». Оптическая активность является взаимной, то есть она одинакова для противоположных направлений распространения волн через оптически активную среду, например, поляризационное вращение по часовой стрелке с точки зрения наблюдателя. В случае оптически активной изотропной среды вращение одинаково для любого направления распространения волн. Напротив, эффект Фарадея не является реципрокальным, т.е. противоположные направления распространения волн через среду Фарадея приведут к вращению поляризации по часовой стрелке и против часовой стрелки с точки зрения наблюдателя. Вращение Фарадея зависит от направления распространения относительно направления приложенного магнитного поля. Все соединения могут демонстрировать вращение поляризации в присутствии приложенного магнитного поля, при условии, что (компонент) магнитное поле ориентировано в направлении распространения света. Эффект Фарадея является одним из первых открытий взаимосвязи между светом и электромагнитными эффектами.

Смотрите также

Ссылки

^ Первое слово компонент dexstro- исходит от латинского слова , означающего «справа» (в отличие от левого). Laevo- или Levo- происходит от латинского Laevus , что означает «левая сторона».
^ Эквивалентными французскими терминами являются Dexstrogyre и Lévogyre . Они редко используются на английском языке, но иногда они есть, например, Patrick Mailliet et al. , стр. 12 и 15.
^ Libretexts Chemistry - Поляриметрия
^ «Определение оптического вращения и удельного вращения» (PDF) . Международная фармакопея . Всемирная организация здравоохранения. 2017. ISBN 9789241550031 Полем Архивировано (PDF) из оригинала на 2022-10-09.
^ Соломонс, TW Graham; Fryhle, Graig B. (2008). Органическая химия (9 -е изд.). Хобокен: John Wiley & Sons, Inc. с. 195. ISBN 9780471684961 .
^ См., Например, Стивенс, PJ; Devlin, FJ; Чизман -младший; Фриш, MJ; Bortolini, O.; Бесс, П. (2003). «Определение абсолютной конфигурации с использованием расчета оптического вращения». Хиральность . 15 : S57–64. doi : 10.1002/chir.10270 . PMID 12884375 .
^ Arago (1811) «Память о замечательной модификации, которую испытывают световые лучи в их прохождении через определенные диафанные тела и на некоторых других новых оптических явлениях» (Мемуары у нас есть замечательная модификация, что световые лучи испытывают во время их трансформационных веществ и на некоторых других новых Оптические явления), Мемуары класса математических и физических наук Императорского института Франции , 1 -я часть: 93–134.
^ Herschel, JFW (1820) «О вращении, впечатленном пластинами горного кристалла на плоскостях поляризации лучей света, как связанные с определенными особенностью в ее кристаллизации», Труды Кембриджского философского общества , 1 : 43–51 Полем
^ Biot, JB (1815) «Явление последовательной поляризации, наблюдаемое в гомогенных жидкостях» (явление последовательной поляризации, наблюдаемое в гомогенных жидкостях), Бюллетень наук о Филимате Парижском обществе , 190–192.
^ Biot (1818 и 1819) «Извлечение из мемуара о вращаниях, которые определенные вещества печатают на оси поляризации световых лучей» (экстракт из мемуара на [оптических] вращениях, которые некоторые вещества впечатляли на оси поляризации световых лучей) Анналы химии и физики , 2 -й серия, 9 : 372–389 ; 10 : 63–81 ; Для эксперимента Biot с скипидарным паром ( Térebensine Essence Steam ) см. Pp. 72–81.
^ Jump up to: ^а ^{беременный} A. Fresnel, «Память на двойной рефракции, которую испытывают световые лучи, пересекая иголки с кристаллическими камнями в соответствии с направлениями, параллельными оси», прочитано 9 декабря 1822 года; Отпечатано в H. de Senarmont, E. Verdet и L. Fresnel (Eds.), Полные работы Августина Френеля , вып. 1 (1866), стр. 731–751; Переведено как «мемуары на двойной рефракции, которую проходят световые лучи при переселении игл кварца в параллельных направлениях к оси», Zenodo : 4745976 , 2021 (открытый доступ); Особенно §13.
^ Пастор, Л. (1850) «Исследование специфических свойств двух кислот, которые составляют расы кислоты» (исследования по специфическим свойствам двух кислот, составляющих расическую кислоту), Анналы химии и физики , 3 -я серия, 28 : 56–99; См. Также Приложение, стр. 99–117.
^ van 't Hoff, JH (1874) «на структурных формулах в космосе» (на структурных формах в космосе), Голландские архивы точных и естественных наук , 9 : 445–454.
^ Le Bel, J.-A. (1874) «О отношениях, которые существуют между атомными формулами органических тел и роторной силой их распада» (о отношениях, которые существуют между атомными формами органических веществ и вращающимися Сила их решений), Бюллетень Парижского общества Парижа , 22 : 337–347.
^ Банн, CW (1945). Химическая кристаллография . Нью -Йорк: издательство Оксфордского университета. п. 88
^ Р. Уильямс (1968). «Оптический вращательный эффект в нематической жидкой фазе п-азоксианизола». Письма о физическом обзоре . 21 (6): 342. Bibcode : 1968 Phrvl..21..342W . doi : 10.1103/physrevlett.21.342 .
^ Р. Уильямс (1969). «Оптическая мощность и линейный электрооптический эффект в нематических жидких кристаллах п-азоксианизола». Журнал химической физики . 50 (3): 1324. Bibcode : 1969jchph..50.1324W . doi : 10.1063/1.1671194 .
^ Vavilov, S. I. (1950). Mikrostruktura Sveta (Microstructure of Light) . Moscow: USSR Academy of Sciences Publishing.
^ Akhmanov, S. A.; Zhdanov, B. V.; Zheludev, N. I.; Kovrigin, A. I.; Kuznetsov, V. I. (1979). "Nonlinear optical activity in crystals". JETP Letters . 29 : 264.
^ Сильверман, М.; Ritchie, N.; Cushman, G.; Фишер Б. (1988). «Экспериментальные конфигурации с использованием оптической фазовой модуляции для измерения хиральной асимметрии в световой спеклу, отраженной от естественной гиротропной среды». Журнал Оптического общества Америки а . 5 (11): 1852. Bibcode : 1988josaa ... 5.1852s . doi : 10.1364/josaa.5.001852 .
^ Сильверман, М.; Badoz, J.; Брит, Б. (1992). «Хиральное отражение от естественной оптически активной среды». Оптические письма . 17 (12): 886. Bibcode : 1992optl ... 17..886s . doi : 10.1364/ol.17.000886 . PMID 19794663 .
^ Бозе, Джагадис Чандер (1898). «О вращении плоскости поляризации электрических волн скрученной структурой». Труды Королевского общества . 63 (389–400): 146–152. doi : 10.1098/rspl.1898.0019 . JSTOR 115973 . S2CID 89292757 .
^ Svirko, y.; Zheludev, Ni; Осипов М. (2001). «Слоистые хиральные металлические микроструктуры с индуктивной связью». Прикладные физические буквы . 78 (4): 498. Bibcode : 2001apphl..78..498s . doi : 10.1063/1.1342210 .
^ Kuwata-Gonokami, M.; Saito, N.; Ино, Y.; Kauranen, M.; Jefimovs, K.; Vallius, T.; Turunen, J.; Svirko, Y. (2005). «Гигантская оптическая активность в квази-двухмерных плоских наноструктурах». Письма о физическом обзоре . 95 (22): 227401. BIBCODE : 2005PHRVL..95V7401K . doi : 10.1103/physrevlett.95.227401 . PMID 16384264 .
^ Plum, E.; Федотов, Вирджиния; Schwanecke, AS; Zheludev, Ni; Чен Ю. (2007). «Гигантская оптическая гиротропия из -за электромагнитной связи». Прикладные физические буквы . 90 (22): 223113. BIBCODE : 2007Apphl..90V3113P . doi : 10.1063/1,2745203 .
^ Plum, E.; Федотов, Вирджиния; Zheludev, NI (2008). «Оптическая активность в внешних хиральных метаматериалах» (PDF) . Прикладные физические буквы . 93 (19): 191911. Arxiv : 0807.0523 . BIBCODE : 2008Apphl..93S1911P . doi : 10.1063/1.3021082 . S2CID 117891131 .
^ Plum, E.; Федотов, Вирджиния; Zheludev, NI (2016). «Зеркальная оптическая активность ахиральных метасурфейков» (PDF) . Прикладные физические буквы . 108 (14): 141905. Bibcode : 2016Apphl.108n1905p . doi : 10.1063/1.49444775 . HDL : 10220/40854 .
^ Рен, М.; Plum, E.; Сюй, Дж.; Zheludev, NI (2012). «Гигантская нелинейная оптическая активность в плазмонном метаматериале» . Природная связь . 3 : 833. Bibcode : 2012natco ... 3...833r . doi : 10.1038/ncomms1805 . PMID 22588295 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} LD Landau ; Em Lifshitz ; LP Pitaevskii (1984). Электродинамика непрерывной среды . Том. 8 (2 -е изд.). Баттерворт-Хейнеманн . стр. 362–365. ISBN 978-0-7506-2634-7 .
^ Plum, E.; Zhou, J.; Донг, Дж.; Федотов, Вирджиния; Koschny, T.; Soukoulis, CM; Zheludev, NI (2009). «Метаматериал с негативным индексом из -за хиральности» (PDF) . Физический обзор б . 79 (3): 035407. Bibcode : 2009 phrvb..79c5407p . doi : 10.1103/physrevb.79.035407 . S2CID 119259753 .
^ Zhang, S.; Park, Y.-S.; Li, J.; Lu, x.; Zhang, W.; Чжан, X. (2009). «Негативный показатель преломления в хиральных метаматериалах». Письма о физическом обзоре . 102 (2): 023901. BIBCODE : 2009 PHRVL.102B3901Z . doi : 10.1103/physrevlett.102.023901 . PMID 19257274 .

Дальнейшее чтение

Юджин Хехт, Optics , 3-е изд., Аддисон-Уэсли, 1998, ISBN 0-201-30425-2
Akhlesh Lakhtakia , Beltrami Fields in Chiral Media , World Scientific, Сингапур, 1994
Пошаговый учебник по оптическому вращению
Моррисон. Роберт. Т и Бойд. Роберт. N, Органическая химия (6-е изд.), Prentice-Hall Inc (1992).

[word-1] Первое слово компонент dexstro- исходит от латинского слова , означающего «справа» (в отличие от левого). Laevo- или Levo- происходит от латинского Laevus , что означает «левая сторона».

[2] Эквивалентными французскими терминами являются Dexstrogyre и Lévogyre . Они редко используются на английском языке, но иногда они есть, например, Patrick Mailliet et al. , стр. 12 и 15.

[3] Libretexts Chemistry - Поляриметрия

[4] «Определение оптического вращения и удельного вращения» (PDF) . Международная фармакопея . Всемирная организация здравоохранения. 2017. ISBN 9789241550031 Полем Архивировано (PDF) из оригинала на 2022-10-09.

[Solomons,_T.W._Graham_2008-5] Соломонс, TW Graham; Fryhle, Graig B. (2008). Органическая химия (9 -е изд.). Хобокен: John Wiley & Sons, Inc. с. 195. ISBN 9780471684961 .

[Stephens-6] См., Например, Стивенс, PJ; Devlin, FJ; Чизман -младший; Фриш, MJ; Bortolini, O.; Бесс, П. (2003). «Определение абсолютной конфигурации с использованием расчета оптического вращения». Хиральность . 15 : S57–64. doi : 10.1002/chir.10270 . PMID 12884375 .

[7] Arago (1811) «Память о замечательной модификации, которую испытывают световые лучи в их прохождении через определенные диафанные тела и на некоторых других новых оптических явлениях» (Мемуары у нас есть замечательная модификация, что световые лучи испытывают во время их трансформационных веществ и на некоторых других новых Оптические явления), Мемуары класса математических и физических наук Императорского института Франции , 1 -я часть: 93–134.

[8] Herschel, JFW (1820) «О вращении, впечатленном пластинами горного кристалла на плоскостях поляризации лучей света, как связанные с определенными особенностью в ее кристаллизации», Труды Кембриджского философского общества , 1 : 43–51 Полем

[9] Biot, JB (1815) «Явление последовательной поляризации, наблюдаемое в гомогенных жидкостях» (явление последовательной поляризации, наблюдаемое в гомогенных жидкостях), Бюллетень наук о Филимате Парижском обществе , 190–192.

[10] Biot (1818 и 1819) «Извлечение из мемуара о вращаниях, которые определенные вещества печатают на оси поляризации световых лучей» (экстракт из мемуара на [оптических] вращениях, которые некоторые вещества впечатляли на оси поляризации световых лучей) Анналы химии и физики , 2 -й серия, 9 : 372–389 ; 10 : 63–81 ; Для эксперимента Biot с скипидарным паром ( Térebensine Essence Steam ) см. Pp. 72–81.

[fresnel-1822z-11] Jump up to: ^а ^{беременный} A. Fresnel, «Память на двойной рефракции, которую испытывают световые лучи, пересекая иголки с кристаллическими камнями в соответствии с направлениями, параллельными оси», прочитано 9 декабря 1822 года; Отпечатано в H. de Senarmont, E. Verdet и L. Fresnel (Eds.), Полные работы Августина Френеля , вып. 1 (1866), стр. 731–751; Переведено как «мемуары на двойной рефракции, которую проходят световые лучи при переселении игл кварца в параллельных направлениях к оси», Zenodo : 4745976 , 2021 (открытый доступ); Особенно §13.

[12] Пастор, Л. (1850) «Исследование специфических свойств двух кислот, которые составляют расы кислоты» (исследования по специфическим свойствам двух кислот, составляющих расическую кислоту), Анналы химии и физики , 3 -я серия, 28 : 56–99; См. Также Приложение, стр. 99–117.

[13] van 't Hoff, JH (1874) «на структурных формулах в космосе» (на структурных формах в космосе), Голландские архивы точных и естественных наук , 9 : 445–454.

[14] Le Bel, J.-A. (1874) «О отношениях, которые существуют между атомными формулами органических тел и роторной силой их распада» (о отношениях, которые существуют между атомными формами органических веществ и вращающимися Сила их решений), Бюллетень Парижского общества Парижа , 22 : 337–347.

[15] Банн, CW (1945). Химическая кристаллография . Нью -Йорк: издательство Оксфордского университета. п. 88

[16] Р. Уильямс (1968). «Оптический вращательный эффект в нематической жидкой фазе п-азоксианизола». Письма о физическом обзоре . 21 (6): 342. Bibcode : 1968 Phrvl..21..342W . doi : 10.1103/physrevlett.21.342 .

[17] Р. Уильямс (1969). «Оптическая мощность и линейный электрооптический эффект в нематических жидких кристаллах п-азоксианизола». Журнал химической физики . 50 (3): 1324. Bibcode : 1969jchph..50.1324W . doi : 10.1063/1.1671194 .

[18] Vavilov, S. I. (1950). Mikrostruktura Sveta (Microstructure of Light) . Moscow: USSR Academy of Sciences Publishing.

[19] Akhmanov, S. A.; Zhdanov, B. V.; Zheludev, N. I.; Kovrigin, A. I.; Kuznetsov, V. I. (1979). "Nonlinear optical activity in crystals". JETP Letters . 29 : 264.

[20] Сильверман, М.; Ritchie, N.; Cushman, G.; Фишер Б. (1988). «Экспериментальные конфигурации с использованием оптической фазовой модуляции для измерения хиральной асимметрии в световой спеклу, отраженной от естественной гиротропной среды». Журнал Оптического общества Америки а . 5 (11): 1852. Bibcode : 1988josaa ... 5.1852s . doi : 10.1364/josaa.5.001852 .

[21] Сильверман, М.; Badoz, J.; Брит, Б. (1992). «Хиральное отражение от естественной оптически активной среды». Оптические письма . 17 (12): 886. Bibcode : 1992optl ... 17..886s . doi : 10.1364/ol.17.000886 . PMID 19794663 .

[22] Бозе, Джагадис Чандер (1898). «О вращении плоскости поляризации электрических волн скрученной структурой». Труды Королевского общества . 63 (389–400): 146–152. doi : 10.1098/rspl.1898.0019 . JSTOR 115973 . S2CID 89292757 .

[23] Svirko, y.; Zheludev, Ni; Осипов М. (2001). «Слоистые хиральные металлические микроструктуры с индуктивной связью». Прикладные физические буквы . 78 (4): 498. Bibcode : 2001apphl..78..498s . doi : 10.1063/1.1342210 .

[24] Kuwata-Gonokami, M.; Saito, N.; Ино, Y.; Kauranen, M.; Jefimovs, K.; Vallius, T.; Turunen, J.; Svirko, Y. (2005). «Гигантская оптическая активность в квази-двухмерных плоских наноструктурах». Письма о физическом обзоре . 95 (22): 227401. BIBCODE : 2005PHRVL..95V7401K . doi : 10.1103/physrevlett.95.227401 . PMID 16384264 .

[25] Plum, E.; Федотов, Вирджиния; Schwanecke, AS; Zheludev, Ni; Чен Ю. (2007). «Гигантская оптическая гиротропия из -за электромагнитной связи». Прикладные физические буквы . 90 (22): 223113. BIBCODE : 2007Apphl..90V3113P . doi : 10.1063/1,2745203 .

[26] Plum, E.; Федотов, Вирджиния; Zheludev, NI (2008). «Оптическая активность в внешних хиральных метаматериалах» (PDF) . Прикладные физические буквы . 93 (19): 191911. Arxiv : 0807.0523 . BIBCODE : 2008Apphl..93S1911P . doi : 10.1063/1.3021082 . S2CID 117891131 .

[27] Plum, E.; Федотов, Вирджиния; Zheludev, NI (2016). «Зеркальная оптическая активность ахиральных метасурфейков» (PDF) . Прикладные физические буквы . 108 (14): 141905. Bibcode : 2016Apphl.108n1905p . doi : 10.1063/1.49444775 . HDL : 10220/40854 .

[28] Рен, М.; Plum, E.; Сюй, Дж.; Zheludev, NI (2012). «Гигантская нелинейная оптическая активность в плазмонном метаматериале» . Природная связь . 3 : 833. Bibcode : 2012natco ... 3...833r . doi : 10.1038/ncomms1805 . PMID 22588295 .

[landau-29] Jump up to: ^а ^{беременный} LD Landau ; Em Lifshitz ; LP Pitaevskii (1984). Электродинамика непрерывной среды . Том. 8 (2 -е изд.). Баттерворт-Хейнеманн . стр. 362–365. ISBN 978-0-7506-2634-7 .

[30] Plum, E.; Zhou, J.; Донг, Дж.; Федотов, Вирджиния; Koschny, T.; Soukoulis, CM; Zheludev, NI (2009). «Метаматериал с негативным индексом из -за хиральности» (PDF) . Физический обзор б . 79 (3): 035407. Bibcode : 2009 phrvb..79c5407p . doi : 10.1103/physrevb.79.035407 . S2CID 119259753 .

[31] Zhang, S.; Park, Y.-S.; Li, J.; Lu, x.; Zhang, W.; Чжан, X. (2009). «Негативный показатель преломления в хиральных метаматериалах». Письма о физическом обзоре . 102 (2): 023901. BIBCODE : 2009 PHRVL.102B3901Z . doi : 10.1103/physrevlett.102.023901 . PMID 19257274 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]

[ 26 ]

[ 27 ]

[ 28 ]

[ 29 ]

[ 30 ]

[ 31 ]

v Т и Концепции энантиоселективного синтеза
Типы хиральности	Хиральность Стерео центр Планарная хиральность C ₂ -Симметричные лиганды Осевая хиральность Супрамолекулярная хиральность Присущая хиральности
Хиральные молекулы	Стереоизомер Энантиомер Диастереомер Мезо соединение Раковая смесь Энантиомерный избыток (EE) Диастереомерный избыток (DE)
Анализ	Оптическое вращение Хиральные дериватизирующие агенты ЯМР -спектроскопия стереоизомеров Ультрафиолетовая спектроскопия стереоизомеров
Хиральное разрешение	Перекристаллизация Кинетическое разрешение Хиральная колонна хроматография Диастереомерная перекристаллизация
Реакция	Асимметричная индукция Хиральный синтез бассейна Хиральные вспомогательные Асимметричный катализ Органокатализ Биокатализ