
【机】 mutarotation
【化】 mutarotation
【医】 multirotation; mutarotation
affect; effect; intention; action; motive; operation
【医】 action; effect; process; role
【经】 role
变旋光作用(mutarotation)是光学活性物质在溶液中因分子结构互变而导致旋光度随时间变化的现象。该术语源自拉丁语"mutare"(改变)与"rotation"(旋光)的组合,特指环状糖类化合物因开环-闭环平衡产生的动态光学特性变化。
核心机理
糖类物质(如葡萄糖、果糖)在水溶液中会形成α-和β-环状结构的动态平衡。以D-葡萄糖为例,其α型旋光度为+112°,β型为+18.7°。当晶体葡萄糖溶解时,两种构型通过开链式中间体相互转化,最终达到平衡态时旋光度稳定在+52.7°。这种结构互变过程通常需要30-60分钟完成。
观测方法
应用领域
• 食品工业:监测蜂蜜中糖类物质的新鲜度
• 制药:控制糖浆剂型稳定性
• 生物化学:研究酶促糖苷键水解动力学
该现象最早由Augustin-Pierre Dubrunfaut于1846年在葡萄汁中发现,后经Louis Pasteur系统研究完善。现代物理化学教材普遍采用$$ alpha-D rightleftharpoons text{开链式} rightleftharpoons beta-D $$描述其动态平衡过程。
变旋光作用(Mutarotation)是指某些具有旋光性的物质(如糖类化合物)在水溶液中因分子结构发生可逆性异构化,导致旋光度随时间变化并最终达到平衡的现象。以下从机理、实例等角度详细说明:
变旋光作用的本质是分子α-和β-型端基差向异构体通过开链结构发生可逆互变,形成动态平衡混合物。例如,葡萄糖的环状结构在水中会部分开环,再重新闭合时可能生成α-或β-异构体,两者的旋光度不同(α型为+112°,β型为+18.7°),混合后旋光度逐渐趋于平衡值(+52.7°)。
变旋光现象是糖类结构研究的重要依据,通过测量旋光度变化可推断分子构型,并用于食品工业中糖类纯度的检测。
英语对应词为mutarotation,源自拉丁语“mutare”(改变)与“rotation”(旋光),强调旋光度的动态变化过程。
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