文档介绍：实验二三乙二***合钴配离子的旋光异构体的制备、拆分和
旋光度测定
学时:12
一、背景材料
光学异构体是配合物中一类重要的异构体,光学异构体的测定对于确定配合物的结构有
重要的作用。凡是两种构造相同但彼此互为镜像而不能重叠的化合物称为光学异构体(或称
对应异构体)。
在光学异构体的分子中,相应的键角和键长都相同,只是分子中原子的空间排列方式不
同,它们使偏振光的振动平面旋转的方向不同,这是光学异构体在性质上最具特征的差别。
理论和实践证明,只有不具有对称中心、对称面和反轴(但可以有对称轴)的分子才可以光
学异构体。因为 3 个原子本身可以组成对称平面,所以有光学活性的分子必须至少包括 4
个原子。光学异构体最早是在有机物中发现的,在有机化合物分子中是否有“不对称原子”
是判断光学异构体的依据。但必须指出,含有不对称碳原子的分子不一定都有光学活性,因
为在分子内的另一部分含有排列方向相反的不对称碳原子,而导致存在对称面的内消旋物,
使分子内部的右旋构型和左旋构型自行抵消。此外还有不易分离的相同数量的左旋分子和右
旋分子组成的混合物,其旋光能力也相互抵消,称之为外旋物。(见下图)
在无机化学中,已不能重叠的镜像存在的结构范围是非常大的。近几十年来,对过渡金
属配合物光学活性的研究十分活跃。1912 年,(拆分)了第一个过渡
3+
金属配合物[Co(en)3] (这里en=NH2CH2CH2NH2) 的两种光学异构体,其结构如上图所示。
两种异构体中,一种异构体使偏振光的振动平面向右旋转,而另一种使偏振光的振动平面向
左旋转,通常以(+)表示右旋,而以(+)表示左旋。
t t
旋光性物质使偏振光的振动平面旋转的能力可以用比旋光度[α]λ来表示。[]αλ表示在
某一波长λ和温度 t 时,每毫升溶液中所含溶质为 1g 和测定长度为 1dm 时引起偏振光振动
平面的旋转角度,它对某一物质是一定值,可用下式表示:
α
[]α t =
λ lρ
式中:列为样品的测定长度,dm; ρ为每毫升溶液中所含溶质的量,g;α为旋转角度,
读数以度数表示。光的波长λ也是指定的,运用 D 纳米线,比旋光度常被标为α][ D 或
α][
。
化学中常用摩尔旋光度[α m ] λ来表示物质的旋光能力:
M α][
[]α= λ
m λ 100
式中:M 为测定物质的摩尔质量,所以[α m ] λ是该物质以 1mol 为基础的旋光能力的
一个相对的量度。
光学活性物质的旋光度随波长的不同变化而变化,一种光学异构体在某一波长下可以使
偏振光的振动平面右旋,而在另一波长时可使偏振光左旋。近年来常用旋光色散(ORD)
曲线和圆二色(CD)曲线来表示物质的光学活性,光学活性物质的摩尔旋光度[α m ] λ与波
ε
长λ的关系图,称为 ORD 曲线。光学活性物质的摩尔吸收系数ε1 -- d ( Δε)与波长λ的
关系曲线,称为圆二色(CD)曲线(见下图)。

CD 曲线有极大值,而 ORD 曲线在极大吸收位置出现转折点,互为对应异构体的旋光
度[α m ] λ值相等,但符号相反。旋光色散和圆二色曲线及有关现象,总称为科