手性分子使偏振光偏振面旋轉的理論基礎是怎樣的?偏振光誘導手性分子合成、手性晶體生長可能的機理是怎樣的?

看到兩篇文章試圖以偏振光誘導手性分子合成、手性晶體生長,請問背後的理論基礎是怎樣解釋的?

Enantioselective Synthesis of a Chiral Coordination Polymer with

Circularly Polarized Visible Laser.Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 12860 –12864

Enantioselective Synthesis of Near Enantiopure Compound by Asymmetric

Autocatalysis Triggered by Asymmetric Photolysis with Circularly Polarized

Light. J. AM. CHEM. SOC. 2005, 127, 3274-3275.

還可以看到消旋配合物在不引入其他手性源的條件下,通過調節溫度、溶劑對消旋配合物晶體ee值造成影響的報道,請問可能的機理是怎樣的?

如:Chiral Symmetry Breaking by Chemically Manipulating Statistical

Fluctuation in Crystallization. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 8475 –8479


在這個研究領域中,我只能算是初入門的研究者,試著回答,希望能拋磚引玉,讓話題可以有更多人討論。

題主第一個問題問的是手性分子旋光性與圓二色性的理論基礎。這應該由物理人來回答。我是學化學出身的,只了解到這兩種光學性質是源於左右圓偏振光在手性物質中的傳播速率不同,折射率不同引起的。這是宏觀層面的解釋。分子層面看,圓二色光譜的擬合是從分子電偶極軌道與磁偶極軌道的耦合入手。想來手性分子光學活性的深層原因應與分子能級有關。

圓偏振光誘導手性分子合成與手性晶體生長這個提法很含糊。應該說,即便沒有圓偏振光照射,那些手性分子的合成,晶體的生長,本身就應是能夠發生的,即熱力學允許的過程。在題主舉例的第一篇文章中,作者研究的體系原本在反應結晶過程中就會自發出現對稱性破缺,生長出手性晶體。這部分研究恰好是題主舉的第三篇文章的成果。第一篇文章的工作重點是對這個體系的反應結晶過程引入了圓偏振光,發現圓偏振光的左右圓屬性影響了結晶產物的手性。具體的作用機制事實上還不明朗,但能確定的是手性分子的圓二色性起了關鍵作用。圓二色性是指手性化合物對左右圓偏振光的吸收有所不同。

題主給的第二篇文章是手性自催化的工作。因為圓二色性是很微弱的,所以圓偏振光對體系的影響也甚微弱。這篇文章是引入了手性自催化機制,有效放大了光照的影響,顯然是很漂亮的工作。

不好意思,啰啰嗦嗦一大堆,希望能有更多人參加討論,讓這個方面的研究紅火起來。


題主一下子提了兩個問題,改天回答第一個.

————————回答昏割線——————————

你知道,手性分子一般是極不對稱的,而一束平面偏振光可以看做由兩個對稱的左旋和右旋圓偏振光的複合。那麼一束由左旋和右旋圓偏振光對稱著組成的平面偏振光射入極不對稱的手性分子上,自然地,左旋光和右旋光在通過分子時會有不同的效果。

下面我們用一個簡單的模型來說明這件事情。

假設分子可以產生兩個電偶極矩,其中一個在點A,只在Oy方向上,另一個在點B,只在Oz方向上,這個模型既沒有對稱中心,也沒有對稱平面,


瀉藥,正好有個同學在做手性聚合物,然後我去問了他一下。

===========以下是原話==========

這個領域這麼火了

都到知乎了

原理就是有一個發光基團

受cpl照射後傾向於在空間上形成手性二級結構排列

這不就有手性因素了

好了你可以去裝逼了


我也不知道知乎咋就給我推了這個問題 我還是很庸俗 看到手性倆字還是很污。


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