ОПТИЧЕСКИ-АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА
среды,
обладающие естественной оптической активностью. О.-а. в. подразделяются
на 2 типа. Относящиеся к 1-му из них оптически активны в любом агрегатном
состоянии (сахара, камфора, винная кислота), ко 2-му - активны только в
кристаллич. фазе (кварц, киноварь). У веществ 1-го типа оптич. активность
обусловлена асимметричным строением их молекул, 2-го типа - специфич. ориентацией
молекул (ионов) в элементарных ячейках кристалла (асимметрией поля сил,
связывающих частицы в кристаллич. решётке). Кристаллы О.-а. в. всегда существуют
в двух формах - правой и левой; при этом решётка правого кристалла зеркально-симметрична
решётке левого и не может быть пространственно совмещена с нею (т. н. энантиоморфные
формы, см. Энантиоморфизм). Оптич. активности правой и левой форм
О.-а. в. 2-го типа имеют разные знаки (и равны по абс. величине при одинаковых
внешних условиях), поэтому их наз. оптическими антиподами (иногда так называют
и кристаллы О.-а. в. 1-го типа).
Молекулы правого и левого О.-а. в. 1-го
типа являются оптическими изомерами (см. Изомерия, Стереохимия), т.
е. по своему строению представляют собой зеркальные отражения друг
друга. Их можно отличить одну от другой, в то время как частицы оптич.
антиподов (О.-а. в. 1-го типа) просто неразличимы (идентичны). Физ. и хим.
свойства чистых оптич. изомеров совершенно одинаковы в отсутствии к.-л.
асимметричного агента, реагирующего на зеркальную асимметрию молекул. Продукт
хим. реакции без участия такого агента - всегда смесь оптич. изомеров в
равных количествах, т. н. рацемат. Физ. свойства рацемата и чистых оптич.
изомеров зачастую различны. Напр., темп-ра плавления рацемата несколько
ниже, чем чистого изомера. Рацемат разделяют на чистые изомеры либо отбором
энантио-морфных кристаллов, либо в хим. реакции с участием асимметричного
агента - чистого изомера или асимметричного катализатора, либо микробиологически.
Последнее свидетельствует о наличии асимметричных агентов в биологич. процессах
и связано со специфическим и пока не нашедшим удовлетворит, объяснения
свойством живой природы строить белки из левых оптич. изомеров аминокислот
-
19 из 20 жизненно важных аминокислот оптически активны. (Применительно
к О.-а. в. 1-го типа термины "левый" и "правый" - L и D - условны
в том смысле, что не соответствуют непосредственно направлению вращения
плоскости поляризации в них, в отличие от этих же терминов - l и
d
- для О.-а. в. 2-го типа или терминов "левовращающий" и "правовращающий".)
Физиол. и биохим. действие оптич. изомеров часто совершенно различно. Напр.,
белки, синтезированные искусств, путём из D-аминокислот, не усваиваются
организмом; бактерии сбраживают лишь один из изомеров, не затрагивая другой;
L-никотин в неск. раз ядовитее D-никотина. Удивительный феномен преимущественной
роли только одной из форм оптич. изомеров в биол. процессах может иметь
фундаментальное значение для выяснения путей зарождения и эволюции жизни
на Земле.
Широкая распространённость в природе, активное
участие в процессах жизнедеятельности и высокая чувствительность методов
исследования, основанных на дисперсии оптич. активности, объясняют особый
интерес к О.-а. в. С. Г. Пржибельский.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я