0 216 620 89 45 info@derilkim.com

Optik Aktivitenin Kaynağı

Bu yazının ilk bölümünde, dairesel dikroizmin sol dairesel polarize ve sağ dairesel polarize ışığın arasındaki absorbans farkı olduğunu ve kiral moleküllerin dairesel dikroizm yapıya sahip olduğunu belirttik. Fakat nedir bu kiral moleküller?

Kiral moleküller, ayna görüntülü izomer çiftleri gibidirler. Bu ayna görüntülü izomerler, süper-impoze değildir ve enantiyomerler olarak da bilinir. Enantiyomerler, bir insanın sağ ve sol ellerinin aynı fakat zıt olması gibi biri diğerinin tam ayna görüntüsüne süperpoze olmayan stereoizomerlerdir. Bir enantiyomer çiftinin fiziksel ve kimyasal özellikleri iki istisna dışında aynıdır. Biri, polarize ışık ile etkileşim biçimi, diğeri, diğer kiral moleküllerle etkileşim biçimi.

Dairesel Çiftkırılım(birefringence) ve Optik Rotasyon

Kiral moleküller dairesel çiftkırılım sergilerler. Bir lineer polarize dalga, biri sol diğeri sağ dairesel polarize olmak üzere, iki dairesel polarize dalganın süperposizyonunun bir sonucu olarak düşünülebilir.

Dairesel çiftkırılım, dairesel polarize dalgaların değişimi ve lineer polarize dalga dönüşleri arasındaki ilişkidir. Bu, optik rotasyon olarak bilinen görüngü (phenomenon) temelidir, ve Polarimetre kullanılarak ölçülür. Dalgaboyunun bir fonksiyonu olarak optik rotasyon ölçümü, optik rotatory (kendi ekseni etrafında dönme) dispersiyon spektroskopisi (ORD) olarak adlandırılır.

Dairesel Çiftkırılım- turuncu küp, numuneyi gösterir.

Dairesel Dikroizm (Circular dichroism)

Optik rotasyondan farklı olarak dairesel dikroizm, bir kiral molekül tarafından absorbe edilebilen ışığın dalgaboylarında gerçekleşir. Bu dalga boylarında, Sol ve Sağ dairesel polarize ışıkları farklı yüzdelerde absorbe edileceklerdir. Örneğin, bir kiral kromofor R-CPL’yi %90 absorblarken, L-CPL’yi %88 oranında absorblayabilir. Bu tepki, dairesel dikroizm olarak adlandırılır ve L-CPL ve R-CPL arasındaki absorbsiyon farkıdır. Dairesel dikroizm ölçümü, (CD) Dairesel dikroizm spektroskopi olarak adlandırılır ve  CD spektrometre  ile ölçülen birincil spektroskopik özelliktir.

Dairesel Dikroizm- turuncu küp, numuneyi gösterir.

Optik Rotasyon ve dairesel dikroizm, aynı kuantum mekanik fenomen(phenomena)’den gelir ve eğer bütün spektral bilgiler sağlanırsa biri belliyse diğeri matematiksel olarak hesaplanabilir.  ORD, CD, Absorbsiyon Spektra ve Kirality arasındaki ilişki aşağıda gösterilmiştir. Camphor Sülfanik asitin iki enantiyomerinin karşılaştırması.

 Circular dichroims, optical rotation and absorbance of camphor sulphonic acid.

 Champor Sülfonik Asitin R ve S formlarının, CD, ORD and Absorbans Spektraları

ORD spektra ve CD Spektra teorik olarak denk bilgilere sahip olmalarına rağmen iki teknik te çok farklı uygulamalarda kullanılır. Tek dalga boyundaki optik rotasyon, kiral moleküller için genel ölçüm aracı olarak, konsantrasyonun belirlenmesinde ve bilinen standarda göre kiral saflığın belirlenmesinde kullanılır. Öte yandan Dairesel Dikroizm spektrumu, ORD spektrumuna oranla daha iyi spektral çözümler verir ve sonuç olarak gelişmiş spektral analiz için daha uygundur.