
【機】 mutarotation
【化】 mutarotation
【醫】 multirotation; mutarotation
affect; effect; intention; action; motive; operation
【醫】 action; effect; process; role
【經】 role
變旋光作用(mutarotation)是光學活性物質在溶液中因分子結構互變而導緻旋光度隨時間變化的現象。該術語源自拉丁語"mutare"(改變)與"rotation"(旋光)的組合,特指環狀糖類化合物因開環-閉環平衡産生的動态光學特性變化。
核心機理
糖類物質(如葡萄糖、果糖)在水溶液中會形成α-和β-環狀結構的動态平衡。以D-葡萄糖為例,其α型旋光度為+112°,β型為+18.7°。當晶體葡萄糖溶解時,兩種構型通過開鍊式中間體相互轉化,最終達到平衡态時旋光度穩定在+52.7°。這種結構互變過程通常需要30-60分鐘完成。
觀測方法
應用領域
• 食品工業:監測蜂蜜中糖類物質的新鮮度
• 制藥:控制糖漿劑型穩定性
• 生物化學:研究酶促糖苷鍵水解動力學
該現象最早由Augustin-Pierre Dubrunfaut于1846年在葡萄汁中發現,後經Louis Pasteur系統研究完善。現代物理化學教材普遍采用$$ alpha-D rightleftharpoons text{開鍊式} rightleftharpoons beta-D $$描述其動态平衡過程。
變旋光作用(Mutarotation)是指某些具有旋光性的物質(如糖類化合物)在水溶液中因分子結構發生可逆性異構化,導緻旋光度隨時間變化并最終達到平衡的現象。以下從機理、實例等角度詳細說明:
變旋光作用的本質是分子α-和β-型端基差向異構體通過開鍊結構發生可逆互變,形成動态平衡混合物。例如,葡萄糖的環狀結構在水中會部分開環,再重新閉合時可能生成α-或β-異構體,兩者的旋光度不同(α型為+112°,β型為+18.7°),混合後旋光度逐漸趨于平衡值(+52.7°)。
變旋光現象是糖類結構研究的重要依據,通過測量旋光度變化可推斷分子構型,并用于食品工業中糖類純度的檢測。
英語對應詞為mutarotation,源自拉丁語“mutare”(改變)與“rotation”(旋光),強調旋光度的動态變化過程。
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