Přednáška 2 Základní principy optické aktivity 3.1 Polarizace elektromagnetického záření

1. Přednáška 2 • Základní principy optické aktivity 3.1 Polarizace elektromagnetického záření 3.2 Definice optické aktivity 3.3 Klasické formy optické aktivity 3.4 Pozorovatelné veličiny 3.5 Rotační síla přechodu Z přednášky 1: Chiralita Optická aktivita Chiroptické metody Cirkulární dichroismus Optická rotace CH M 2013 přednáška 2

2. 3.4 Pozorovatelné veličiny Odlišná absorpce LCP a RCP záření • Rozdíl absorbance A, tzv. cirkulární dichroismus: • Elipticitaq a) Cirkulární dichroismus Def. absorbance Chirální vzorek Lambertův-Beerův zákon (koncentrace c (mol L-1), délka vrstvy l): molární cirkulární dichroismus Pozn. 1 Místo n může být l, nebo Pozn. 2 Závislost intenzity vlnění na elektrické složce: I0 I l IL≠ IR I0L= I0R=I0 CH M 2013 přednáška 2

3. 3.4 Pozorovatelné veličiny Odlišná absorpce LCP a RCP záření • Rozdíl absorbance A, tzv. cirkulární dichroismus: • Elipticitaq Odlišná absorpce LCP a RCP - z lineárně polarizovaného záření vznikne elipticky polarizované, velikosti poloos snadno experimentálně dostupné CH M 2013 přednáška 2

4. Elipticitaq vztah mezi DA a q x je velmi malé Poslední přibližná rovnost, proč? CH M 2013 přednáška 2

5. Veličiny a jednotky pro cirkulární dichroismus cm cm2mmol-1 specifická elipticita pro kapaliny rhustota v g cm-3, l’je tloušťka vrstvy v dm I0 I specifická elipticita pro roztoky Ckoncentrace v g cm-3, l’jetloušťka vrstvy v dm

6. 3.4 Pozorovatelné veličiny 3.4.2. Odlišný index lomu pro LCP a RCP záření stáčení roviny lineárně polarizovaného záření, a tzv. optická rotace[rad], ad [deg]=33a a(n), ad (n),tzv. optická rotační disperze

7. Veličiny a jednotky pro optickou rotaci optická rotace měřená pro určitou vlnovou délku (D čára sodíku 546 nm), pro určitý vzorek, charakterizovaný teplotou, hustotou, délkou vrstvy specifická rotacepro čistékapaliny pro roztoky kde rhustota v g cm-3, l’je tloušťka vrstvy v dm, Ckoncentrace v g cm-3 CH M 2013 přednáška 2

8. 3.4 Pozorovatelné veličiny Odlišná absorpce a odlišný index lomu pro LCP a RCP záření se ve skutečnosti pozorují najednou tzv. komplexní index lomu odlišná hodnota pro LCP a RCP záření -> DA, q, De odlišná hodnota pro LCP a RCP záření -> a, ORD (spektra) Vztah mezi komplexní částí komplexního indexu lomu a molárním absorpčním koeficientem: Vztahy mezi CD a ORD jsou obdobné vztahům mezi absorpčním spektrem látky a spektrem indexu lomu, tzvKramersova-Kronigova transformace: má stejnou jednotku jako • ORD pro určíme ze znalosti celého spektra elipticity • elipticitu pro určíme ze znalosti celého spektra ORD

9. Absorpční pásy De ORD Ukázka průběhu CD a ORD e

10. Spektroskopie– interakce elektromagnetického záření s molekulou elektromagnetické pole – intenzita elektrického pole Ea indukce magnetického pole B cirkulárně polarizované záření – polarizační vektory 3.5 Rotační síla přechodu CH M 2013 přednáška 2

11. Spektroskopie – interakce elektromagnetického záření s molekulou elektrické a magnetické vlastnosti molekuly – elektrický a magnetický dipólový moment CH M 2013 přednáška 2

12. Interakci elektromagnetického pole a molekule popisuje kvantová mechanika – interakční hamiltonián V poruchové teorii je absorbance Cirkulární dichroismus (CD) Trochu fyziky CH M 2013 přednáška 2

13. Cirkulární dichroismus (CD) ~ rotační síla přechodu • záleží na velikosti maticových obou elementů • záleží na vzájemné směru obou elementů = >struktura molekuly určuje velikost a směr obou momentů → velikost i znaménko CD = >opačné znaménko spektra CD enantiomerů, ačkoli nepolarizovaná absorpce je nerozlišuje • DA je o 3-5 řádu menší než A • Rif lze spočíst jak pro ECD, tak pro VCD, obdobná veličina je určitelná pro ROA imaginární část skalárního součinu transitních dipólových momentů mifreprezentuje lineární posun nábojového mraku v průběhu přechodu mif představuje analogickou rotaci náboje v průběhu přechodu CH M 2013 přednáška 2

14. disymetrický faktor (dissymetry factor) CH M 2013 přednáška 2

15. Instrumentace CH M 2013 přednáška 2