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Organic Chemistry II

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Polarimeter

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Polarimeter sind weit verbreitet in organischen und analytischen Chemie zu beurteilen, die Reinheit der ein chemisches Produkt und seine Eigenschaften zu untersuchen.

Polarimeter Vorhandensein von Enantiomere: spiegelbildliche Varianten einer Verbindung, die Wild unterschiedliche biologische Aktivitäten haben können. Die Unterscheidung zwischen Enantiomere ist entscheidend für viele Anwendungen, einschließlich Arzneimittel, da ein Enantiomer in der Regel verantwortlich für biologische Wirkungen ist, während der andere in der Regel inerte, weniger aktiv ist, oder wie im Fall der Wirkstoff Thalidomid, schädlich ist.

Dieses Video wird veranschaulichen die Grundsätze der Polarimetrie, führen Setup und Betrieb von einem Polarimeter und erläutern einige Anwendungen.

Polarimetrie eignet sich zum Studium der organischer Verbindungen, die Stereozentren enthält.

Stereozentren sind Kohlenstoff-Atome, die mit vier verschiedenen Atome oder Gruppen verbunden sind. In diesem Beispiel ist das Kohlenstoffatom an Wasserstoff, Fluor, Chlor und Brom, bilden Bromo-Chloro-Fluoro-Methan gebunden.

Verbindungen, die Stereozentren nennt man "chirale", d. h., sie existieren als spiegelbildliche Isomere: nicht gleichwertigen physischen Strukturen, die nicht gedreht oder ausgerichtet, um sich gegenseitig überlagern. Die spiegelbildliche Isomere nennt man "Enantiomere", und sie haben identische physikalische Eigenschaften, mit einer Ausnahme, die im Zusammenhang mit Optik.

In der Optik emittieren Licht Laserquellen Lichtwellen, die in einer Vielzahl von Ebenen zu oszillieren. Solche leichten Wellen nennt man "unpolarisierten." Bestimmte Materialien sind jedoch in der Lage, Licht, die Wellen basierend auf ihrer Ebene der Schwingung, überträgt nur die Licht, die Wellen in einer bestimmten Ebene schwingen und absorbieren die oszillierende in andere Ebenen zu filtern. Das transmittierte Licht wurde "Ebene polarisiert."

Enantiomere haben unterschiedliche Auswirkungen auf das Flugzeug polarisiertes Licht. Wenn sie von Flugzeug polarisiertes Licht getroffen werden, wird ein Enantiomer die Ebene der Schwingung im Uhrzeigersinn, drehen, während die andere die Ebene der Schwingung durch einen gleichen Winkel gegen den Uhrzeigersinn drehen wird. Erstere nennt das "rechtsdrehende" Enantiomer und seinen Namen mit einem Pluszeichen vorangestellt. Letzteres nennt man das "linksdrehende" Enantiomer, und sein Name wird mit einem Minuszeichen vorangestellt. Das Verhältnis der Drehwinkel, Konzentration ist einzigartig für jede Verbindung und heißt "spezifische optische Drehung."

Ein Polarimeter erkennt, ob eine oder beide Enantiomere in einer Probe vorhanden sind. Es besteht aus einer Lichtquelle, einem Polarisator eine Sample-Zelle, einen Detektor und ein Analysegerät. Die Lichtquelle emittiert Lichtwellen, die unpolarisierten aber einfarbig, was bedeutet, dass sie die gleiche Wellenlänge haben. Die Lichtwellen auftreten dann den Polarisator, nur diejenigen, die in einer bestimmten Ebene oszillierend, der überträgt, einen Flugzeug-polarisierten Lichtstrahl nachgeben. Das Flugzeug-polarisierten Licht interagiert dann mit der Probe in der Sample-Zelle.

Wenn die Probe nur ein Enantiomer der chiralen Verbindung enthält, wird das polarisierte Licht drehen. Der Winkel wird die "optische Drehung" genannt, und es kommt auf die spezifische optische Drehung der Verbindung, die Konzentration und die Länge der Probenzelle. Wenn auf der anderen Seite, beide Enantiomere in gleicher Konzentration vorhanden sind, bilden sie eine "racemischem Mischung", die polarisiertes Licht nicht drehen. Schließlich ist ein Enantiomer in größerer Konzentration als die anderen, ergibt sich ein "Enantiomeren Überschuss", und die Ebene der Schwingung wird im Verhältnis zu den Überschuss gedreht werden.

Nachdem das polarisierte Licht durch die Probe überschreitet, wird es erkannt. Der Analysator misst die optische Drehung.

Nun, da Sie die Prinzipien gesehen haben, betrachten wir eine typische operative Verfahren.

Der erste Schritt bei der Verwendung der Polarimeter ist das Instrument einschießen.

Zuerst schalten Sie das Polarimeter und lassen Sie es 10 Minuten warmlaufen.

Legen Sie das Gerät auf optische Rotationsmodus.

Die Sample-Zelle ist in der Regel ein Rohr 1 dm lang mit einem Volumen von 1,5 mL. Bereiten Sie die Zelle durch Reinigung mit Aceton und Lab Tücher.

Sanft die leeren Sample-Zelle in die Halterung und drücken Sie "Null." Dadurch wird die Basislinie.

Als nächstes kalibrieren Sie Polarimeter, die über eine reine Probe der chiralen Verbindung untersucht.

In diesem Beispiel dient das rechtsdrehende Enantiomer Carvon. Pipette 1,5 mL in der Sample-Zelle. Legen Sie die Zelle in die Halterung, und drücken Sie "Maß." Die optische Drehung wird angezeigt. Die gemessenen optischen Drehung durch Konzentration oder Dichte für Reinstoffe und Zelle Länge dividiert ergibt die spezifische optische Drehung der Verbindung.

Die spezifische optische Drehung eine gereinigte unbekannten finden ebenso von dem unbekannten in einem optisch inaktiv Lösungsmittel auflösen und Messung der optischen Drehung. Die spezifische optische Drehung der Verbindung wird dann ermittelt durch Division durch die Konzentration. Die Verbindung wird dann durch seine spezifische optische Drehung auf Literatur Werte vergleichen identifiziert.

Nun, da Sie wissen, wie zur Durchführung von Messungen, untersuchen wir einige praktischen Anwendungen.

In der pharmazeutischen Industrie dient Polarimetrie Qualitätskontrolle. Zum Beispiel, wurde es zur Messung der Konzentration und Enantiomeren Reinheit von Ephedrin in kommerziellen Husten Suppressants.

Sie habe nur Jupiters Einführung in das Polarimeter beobachtet. Sie sollten jetzt die Prinzipien der Betrieb, die Schritte für die Einrichtung und Messung, verstehen und einige ihrer Anwendungen. Danke fürs Zuschauen!

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