光旋转

光旋转，也被称为偏振旋转或圆形双折射，是指线性偏振光在穿过某些材料时，其偏振平面的方向围绕光轴旋转。圆双折射和圆二色性是光学活动的表现。光学活动只发生在手性材料中，即那些缺乏微观镜面对称性的材料。与其他改变光束偏振状态的双折射来源不同，光学活动可以在液体中观察到。这可以包括气体或手性分子的溶液，如糖，具有螺旋二级结构的分子，如一些蛋白质，也包括手性液晶。它也可以在手性固体中观察到，如某些相邻晶面之间有旋转的晶体（如石英）或超材料。当观察光源时，偏振平面的旋转可能是向右（dextrorotatory或dextrorotary-d-rotary，用（+）表示，顺时针），或向左（levorotatory或levorotary-l-rotary，用（-）表示，逆时针），取决于哪个立体异构体占优势。例如，蔗糖和樟脑是d-旋转的，而胆固醇是l-旋转的。对于一个特定的物质，特定波长的光的偏振旋转的角度与通过该物质的路径长度成正比，（对于溶液）与它的浓度成正比。使用偏振源和偏振仪可以测量光学活性。这是一个特别用于制糖业的工具，用于测量糖浆的糖浓度，一般在化学中用于测量溶液中手性分子的浓度或对映体比率。在两个片状偏振器之间观察液晶的光学活动的调制，是液晶显示器（用于大多数现代电视和计算机显示器）的工作原理。形式Dextrorotation和laevorotation（也拼成levorotation）是化学和物理学中用来描述平面偏振光的光学旋转的术语。从观察者的角度来看，逆时针旋转是指顺时针或右旋旋转，而左旋旋转是指逆时针或左旋旋转。引起外旋的化合物被称为外旋的或外旋的，而引起内旋的化合物被称为内旋的或外旋的。具有这些特性的化合物由手性分子组成，被称为具有光学活性。如果一个手性分子是右旋的，其对映体（几何镜像）将是左旋的，反之亦然。对映体使平面偏振光旋转相同的度数，但方向相反。手性前缀一个化合物可以通过使用(+)-或d-前缀来标示为右旋体。同样地，一个反式化合物可以使用(-)-或l-前缀来标记。小写的d-和l-前缀已经过时，与小写的D-和L-前缀不同。D-和L-前缀用于指定生物化学中手性有机化合物的对映体，是基于该化合物相对于(+)-甘油醛的xxx构型，根据定义是D型的。用于表示xxx构型的前缀与用于表示同一分子中光学旋转的（+）或（-）前缀没有直接关系。例如，天然存在于蛋白质中的19种L-氨基酸中的9种，尽管有L-前缀，但实际上是右旋的（波长为589纳米），而D-果糖有时被称为来福糖，因为它是来福糖。D-和L-前缀描述的是分子的整体，就像(+)和(-)前缀描述的是光学旋转。

相比之下，Cahn-Angold-Prelog优先规则中的(R)-和(S)-前缀描述的是每个特定手性立体中心与分子的xxx构型，而不是分子整体的属性。一个分子正好有一个手性立体中心（通常是一个不对称的碳原子）可以被标记为（R）或（S），但一个有多个立体中心的分子需要一个以上的标记。例如，必需氨基酸L-苏氨酸含有两个手性立体中心，可以写成（2S,3S）-苏氨酸。R/S、D/L和(+)/(-)名称之间没有严格的关系，尽管存在一些关联。例如，在自然发生的氨基酸中，所有的都是L，而大多数是（S）。对于一些分子，(R)-对映体是右旋(+)对映体，而在其他情况下，它是左旋(-)对映体。这种关系必须通过实验测量或详细的计算机建模来逐一确定。