比旋光度からわかるもの

質問

化合物の旋光度を測定し
比旋光度が分かったのですが、これでどうやって化合物の純度の確認ができるのでしょうか？
また、phとの関係により旋光度の値から純度も変わるものなのでしょうか？
よろしくお願いいたします。

回答No.4

noname#62864 · ベストアンサー

化合物の純度と言いますが、不純物が何であるかによって、話は全く異なってきます。
通常、比旋光度を議論するときには、目的物の光学異性体（対掌体：エナンチオマー）のみが不純物になっている場合ですので、そう考えて説明します。
たとえば、目的物が(+)体であり、その中に不純物として(-)体が入っていたとするならば、(+)体の右旋性が(-)体の左旋性によって打ち消されることになります。
仮に、不純物を含むサンプルの比旋光度が、(+)体のみのサンプルの比旋光度に対して80%の大きさの値になったとすると、そのサンプルは(+)：90%、(-)：10%の比率ということになります。
つまり、(+)体90%分の旋光度のうちの10%分が(-)体によって打ち消されたことになります。

上述のように、(+)体の純度というのは90%ということになりますが、これとは別に「光学純度」という考え方があります。その場合には、純粋な(+)体80%とラセミ体20%と考えます。このとき、「光学純度」は80%であると言い、それは純粋な(+)体と比較したときの、試料の比旋光度の大きさの割合と一致します。

ただし、最近では光学純度と言う言葉よりも、エナンチオマー過剰率(%ee)で表されることが多いです。基本的には、光学純度が80%であれば、それは80%eeという意味になります。その場合、一方のエナンチオマーが90%、他方が10%含まれるということになります。

＞また、phとの関係により・・・
＊pHが変化すると比旋光度は変化する可能性があります。特に酸性や塩基性の官能基を有する場合には注意が必要です。ただし、酸や塩基によってラセミ化が起こる場合を除き、純度（光学純度）が変化することはありません。

なお、不純物がすべて光学活性でない物質である場合には、比旋光度の割合が、そのまま純度になると考えられます。しかし、不純物が比旋光度に影響を及ぼす場合もあるでしょうから、常にそうなるとは言い切れません。

補足

回答ありがとうございましたm(__)m
光学異性体で、
％というのは、実験で出た比旋光度を、その化合物の既に分かっている比旋光度で割った値を％にしたのが、光学純度ということですよね？

100％に近いほど、結果より(+)か(-)のどちらかが多く含まれており、もう片方があまり含まれておらず純度が高いということでしょうか？
また、純度が高いという基準は、何％からとかあるのでしょうか。

回答No.5

mojitto

w-palace様の回答の補足について…
＞％というのは、…
光学純度の求め方はそれであっています。回答者様の回答をよく反芻してみてください。

＞純度が高いという基準…
これは何に対して高いのかが重要です。通常の合成で特に特別なことをしなければ(+)と(-)は1:1で合成されてしまいます。にも関わらず光学純度が６０％になってしまえば十分純度は高いですし、選択的に合成する方法で光学純度が７０％なら低い場合もあります。
何％以上で純度が高いという基準はありません。
日常生活において『背の高い人は何ｃｍ以上』という定義がないのと同じです。

w-palace様の回答はこのカテにおいてとてもわかりやすく丁寧にされています。
まずはじっくり読んで、その上で回答に対して“どうしても”判らない時だけ補足して、先程の『純度の基準』などのような質問は、今回の質問とは別件（追加質問になってしまっている）なので新しい質問を立てましょう。

お礼

回答ありがとうございました！別件になってしまったようでみなさんすみませんでした。

回答No.3

Hiroshi_34

＜再度、一部訂正＞本当に失礼します。

文献の、「理化学年表」は誤りで、「理科年表」が正しいです。

本当に申し訳ありません。

回答No.2

Hiroshi_34

＜一部訂正＞で失礼します。

公式の「比旋光性」は誤りで、「比旋光度」が正しいです。

回答No.1

Hiroshi_34

「化合物の旋光度を（実験で）測定し、比旋光度が（文献を調べて）分かったのですが、これでどうやって化合物の純度（溶液の濃度）の確認ができるのでしょうか？」について。

　比旋光性＝偏光面の回転角度／溶液の濃度
の関係が成り立ちます。・・・参考文献：理化学事典（岩波）の「比旋光度」
　具体的な物質の比旋光度の値は、理化学年表（丸善）の「旋光性物質」をご覧ください。

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「phとの関係により旋光度の値から純度も変わるものなのでしょうか？」について。

　「純度は、phの値により変わるものなのでしょうか？」という意味ですか。ｐＨを変えると純度が変わるか、お考えください。
意味不明な文章です。主語は何ですか？回答不能です。