ΟΠΤΙΚΗ ΠΟΛΩΣΙΜΕΤΡΙΑΕργαστήριο Φυσικής Χημείας | Τμήμα Φαρμακευτικής

Δημήτριος Τσιπλακίδης

ΙΣΟΜΕΡΕΙΑ Ισομέρεια έχουμε όταν δύο ή

περισσότερες ενώσεις με τον ίδιο μοριακό τύπο έχουν διαφορές στις φυσικές ή χημικές τους ιδιότητες.

Συντακτική ισομέρεια: οι ισομερείς ενώσεις έχουν τον ίδιο μοριακό τύπο αλλά διαφορετικούς συντακτικούς.

Στερεοϊσομέρεια: οι ισομερείς ενώσεις έχουν τον ίδιο μοριακό και συντακτικό τύπο αλλά διαφορετικούς στερεοχημικούς τύπους.

ΙΣΟΜΕΡΕΙΑ

C3H8O

I. Προπανόλη-1 (κανονική προπανόλη)

II. Προπανόλη-2 (ισοπροπανόλη)

III.Μεθυλ-αιθυλ-αιθέρας

ΙΣΟΜΕΡΕΙΑ C7H8N4O2

I. Θεοβρωμίνη Συστατικό του κακάο, σοκολάτας

(παρόμοια επίδραση με την καφεΐνη) Αγγειοδιασταλτικό

I. Θεοφυλλίνη Βρογχοδιασταλτικό Αντιφλεγμονώδες

ΙΣΟΜΕΡΕΙΑ Χειρικά ή χειρόμορφα μόρια (εναντιομερή)

Παρουσία ενός ασύμμετρου ατόμου άνθρακα (συνδεδεμένο με 4 διαφορετικές ομάδες)

ΙΣΟΜΕΡΕΙΑ Εναντιομερή φάρμακαΟι εναντιομερείς ενώσεις μπορεί να έχουν εξαιρετικά διαφορετικές επιπτώσεις στον ανθρώπινο οργανισμό!

Το παράδειγμα της θαλιδομίδης (C13H10N2O4)

τερατογένεση καταπραϋντικό

ΙΣΟΜΕΡΕΙΑ Οπτικά ενεργές ουσίεςΟυσία που στρέφει το επίπεδο του πολωμένου φωτός. Τα εναντιομερή στρέφουν το επίπεδο του πολωμένου φωτός κατά αντίθετες

γωνίες. Ανάλογα ονομάζονται δεξιόστροφα (+) ή αριστερόστροφα (-). Απαραίτητη προϋπόθεση για την εμφάνιση οπτικής ισομέρεια είναι η απουσία

στοιχείων συμμετρίας, επιπέδου ή κέντρου συμμετρίας (εναντιομερή!) .

Το τρυγικό (ταρταρικό) οξύ παρουσιάζει δύο οπτικά ενεργές μορφές (d- και l-), οι οποίες δεν έχουν επίπεδο ή κέντρο συμμετρίας, καθώς και μία οπτικά ανενεργή μορφή (μεσο-), η οποία έχει εσωτερικό επίπεδο συμμετρίας.

d-τρυγικό οξύ l-τρυγικό οξύ μεσοτρυγικό οξύ

ΕΙΔΙΚΗ ΣΤΡΟΦΙΚΗ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ

Το μέγεθος της οπτικής στροφής (α) που προκαλείται από μια ουσία εξαρτάται από το μήκος κύματος του χρησιμοποιούμενου φωτός (λ), την διαδρομή που διανύει το φως (μήκος κυψέλης, l ), την θερμοκρασία (t), τη φύση του διαλύτη και την συγκέντρωση της διαλυμένης ουσίας (c):

α = γωνία στροφής του επιπέδου πόλωσης του φωτός (deg)c = συγκέντρωση οπτικά ενεργής ουσίας (%w/v, δηλ. g/100ml)l = μήκος διαδρομής φωτός (dm) = ειδική στροφική ικανότητα για συγκεκριμένη θερμοκρασία, t, και μήκος κύματος

φωτός, λ. Γωνία στροφής για c = 1 g/cm3 και l = 1 dm.

[ ]100

t c

[ ]t

ΠΟΛΩΣΙΜΕΤΡΟ Πηγή ακτινοβολίας: λυχνία

ατόμων νατρίου (ράβδωση D νατρίου), με μονοχρωματικό φως (λ=589,3 nm).

Με χρήση κατάλληλου πολωτή (πρίσμα Nicol) προκύπτει επίπεδα πολωμένο φως όπου οι ταλαντώσεις γίνονται σε ένα μόνο από τα δυνατά επίπεδα

ΠΟΛΩΣΙΜΕΤΡΟ Αναλυτής: πρίσμα Nicol που όταν

τοποθετηθεί κάθετα ως προς το πρώτο πρίσμα δεν επιτρέπει την διέλευση φωτός. Η γωνία που θα πρέπει να στραφεί ο

αναλυτής έτσι ώστε να μην περνάει πάλι το φως είναι η γωνία στροφής α.

Διάταξη της μισής σκιάς: μετατρέπει την πλήρη εξουδετέρωση των διασταυρούμε-νων πρισμάτων Nicol σε ίσο φωτισμό δύο γειτονικών οπτικών πεδίων (Lippich):

ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΕΙΔΙΚΗΣ ΣΤΡΟΦΙΚΗΣ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΚΑΛΑΜΟΣΑΚΧΑΡΟΥ Θα προσδιοριστεί η ειδική στροφική ικανότητα του καλαμοσάκχαρου

(C12H22O11), , μέσω της μέτρησης της γωνίας στροφής του επιπέδου πολώσεως του φωτός, α, πρότυπων διαλυμάτων διαφόρων περιεκτικοτήτων (%w/v). Στην συνέχεια, χρησιμοποιώντας την τιμή της θα βρεθεί η άγνωστη συγκέντρωση διαλύματος καλαμοσάκχαρου μέσω της μέτρησης της γωνίας στροφής του.

[ ]t

ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΕΙΔΙΚΗΣ ΣΤΡΟΦΙΚΗΣ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΚΑΛΑΜΟΣΑΚΧΑΡΟΥ

• Σε ογκομετρικές φιάλες των 50 ή 100 ml παρασκευάζουμε 4 πρότυπα υδατικά διαλύματα καλαμοσάκχαρου συγκέντρωσης (C): 5, 10, 15 και 20 %w/v

Παρασκευή πρότυπων διαλυμάτων

καλαμοσάκχαρου• Γεμίζουμε την κυψέλη με νερό και ελέγχουμε το μηδέν της

κλίμακας.• Γεμίζουμε διαδοχικά την κυψέλη με τα πρότυπα διαλύματα και

μετράμε την γωνία στροφής• Κατασκευάζουμε το διάγραμμα α vs. C και από την κλίση

υπολογίζουμε την ειδική στροφική ικανότητα του καλαμοσάκχαρου

Μέτρηση γωνίας στροφής – Κατασκευή διαγράμματος α vs. C

• Επαναλαμβάνουμε την παραπάνω διαδικασία για διάλυμα καλαμοσάκχαρου άγνωστης συγκέντρωσης.

• Χρησιμοποιώντας την τιμή της και την γωνία στροφής α του άγνωστου διαλύματος, υπολογίζουμε την συγκέντρωσή του

Εύρεση συγκέντρωσης άγνωστου διαλύματος