Optische Aktivität

Stoffe, die asymmetrische C-Atome enthalten, drehen die Schwingungsebenen polarisierten Lichts, d. h. sie sind optisch aktiv.
Drehwinkel und Drehrichtung sind charakteristisch für eine Substanz. Enantiomere drehen die Schwingungsebene des polarisierten Lichts immer um den gleichen Winkel, aber in entgegengesetzte Richtungen. Sie werden mit (+) rechtsdrehend bzw.(-) linksdrehend bezeichnet, z. B. D (+)-Glucose, L (-)- Glucose.
Ein Gemisch aus gleich viel rechts- und linksdrehenden Enantiomeren einer Substanz ist optisch inaktiv (Racemat).

Nachweismethode Polarimetrie
Bild 2

Beim Analysator und Polarisator handelt es sich um zwei Polarisationsfolien, die in den Strahlengang gebracht werden. Der Polarisator (2) polarisiert das monochromatische Licht (1), d. h. es wird nur Licht einer bestimmten Schwingungsebene (3) durchgelassen. Dieses Licht passiert die Probe (4), wobei die Moleküle der optisch aktiven Probe die Schwingungsrichtung des linear polarisierten Lichtes in eine bestimmte Richtung drehen (5). Das gedrehte linear polarisierte Licht trifft nun auf eine weitere Polarisationsfolie, den Analysator (6).

Durchführung der Messung:
Zunächst wird die Küvette nur mit Lösungsmittel gefüllt und der Analysator so gedreht, dass dieser kein Licht durchlässt. Anschließend wird die Küvette mit einer Lösung der optisch aktiven Substanz gefüllt. Durch den Analysator fällt Licht. Der Analysator wird nun so gedreht, dass er kein Licht mehr durchlässt ⇒ Winkel, um den der Analysator gedreht wird, = Drehwinkel der Probe.

Spezifischer Drehwinkel verschiedener Zucker
Bild 2

Spezifische Drehung
Drehung, die die Lösung einer Substanz mit der Konzentration ß = 1 g/ml in einem Probenrohr von 1 dm Länge bewirkt. (1 dm = 10 cm)

Übungsaufgaben:

Sie untersuchen im Schülerpraktikum eine D-Glucoselösung unbekannter Konzen-tration im Polarimeter (Probenrohrlänge = 1 dm). Der gemessene Drehwinkel beträgt +101°. Berechnen Sie die Konzentration der eingesetzten Glucoselösung.
c = 1,94 g/cm³
In einem weiteren Versuch setzen Sie D-Fructoselösung der Konzentration 0,75 g/cm³ ein. Welchen Drehwinkel werden Sie messen?
α = - 69°