Оптическая активность

Более детальный анализ связи строения и стереохимии моносахаридов с величиной их молекулярного вращения проведен Уиффеном. Согласно Уиффену, молекулярное вращение вещества может быть представлено суммой вращений, отвечающих всем возможным сочетаниям атомов в нем.

Подход, предложенный Уиффеном, нашел дальнейшее развитие в работах Брюстера, который разработал более общий метод расчета, позволивший ему на основании имеющихся экспериментальных данных вычислить значения молекулярного вращения для многих ациклических, циклических, насыщенных и непредельных соединений, включая терпены, стероиды, аминокислоты и т. д. Для моносахаридов Брюстер ввел несколько иную систему констант, чем у Уиффена, и частично объяснил их физический смысл. Результаты расчетов по Брюстеру совпадают с найденными экспериментально значениями молекулярного вращения так же хорошо, как и результаты, полученные по методу Уиффена. Были предложены и другие системы расчета молекулярных вращений моносахаридов, также дающие удовлетворительные результаты, но не имеющие больших практических преимуществ перед относительно простой и наглядной системой Уиффена.

Расчет величины молекулярного вращения по Уиффену или Брюстеру может оказаться чрезвычайно полезным, когда нужно сделать выбор между несколькими альтернативными структурами. Он применим также для суждения о конформации моносахарида в растворе.

Подводя итог, следует отметить, что методы, основанные на измерении удельного вращения вещества (поляриметрия и дисперсия оптического вращения), могут применяться для установления конфигурации отдельных углеродных атомов и решения некоторых структурных вопросов (например, для определения размера цикла). Существенным ограничением этих методов является наличие исключений из эмпирических правил, которые невозможно предвидеть. Однако расчетные методы Уиффена и Брюстера открывают новые перспективы для использования поляриметрии, которая выгодно отличается от других физических методов простотой измерений и доступностью необходимого оборудования. По мере дальнейшего развития техники и накопления соответствующих экспериментальных данных поляриметрия в ультрафиолетовой области спектра и метод дисперсии оптического вращения также найдут, по-видимому, более широкое применение при изучении структуры и стереохимии моносахаридов.