Cтраница 3
Одним из видов двойного лучепреломления является появление в результате него двух циркулярно поляризованных волн, приводящих к вращению плоскости поляризации. Это явление называют оптической активностью вещества. Оптическая активность в естественных кристаллах определяется как строением молекул вещества, так и расположением молекул в кристаллической решетке. Возникновение оптической активности связано с тем, что электромагнитная волна, проходящая через вещество, имеет различную фазу в разных частях молекулы или кристаллической решетки. В результате колебания электронов, возбужденных световой волной в отдельных частях асимметричной молекулы, они имеют разную фазу, и при интерференции вторичных световых волн происходит поворот плоскости поляризации. Это явление может быть названо внутримолекулярной интерференцией. Оптической активностью обладают только асимметричные молекулы и кристаллы, не имеющие ни плоскости, ни центра симметрии. Вращение плоскости поляризации в жидкостях является следствием так называемой оптической изометрии. [31]
Так, Пастер пытался получить оптически активные вещества, проводя реакции в быстро вращающихся трубках. Ставя подобные опыты, он, видимо, исходил из высказанного им предположения, что, быть может, оптическая активность объясняется спиральным закручиванием определенной части молекулы. Проверяя другое свое предположение ( о возможном влиянии магнетизма на возникновение оптической активности), Пастер проводил опыты по кристаллизации рацематов в сильном магнитном поле. И эти опыты, вместе с опытами Бойда по бро-мированиюстильбена и гидрированию бензоилмуравьиной кислоты в аналогичных условиях, также не принесли успеха. Остромыс-ленский и Курсанов безуспешно пытались разделить антиподы путем кристаллизации в электромагнитном поле. [32]
Оптическую активность некоторых природных жидкостей впервые наблюдал Био ( 1815 г.), однако объяснение этому я плотно смог дать лишь гениальный Пастор в 1848 г. Пастор заметил самопроизвольное расщепление тартрата натрия-аммония, кристаллизующегося в энаптио-морфпых кристаллах, обладающих равной по величине, но противоположной по знаку оптической активностью. Хотя Пастор производил свои опыты за И лет до появления структурной теории Кскуле ( 1859 г.), он том но менее сделал правильный вывод, что молекулы оптически активного тартрата натрия-аммония должны, подобно кристаллам, также находиться в энаптно-морфных отношениях. Пастер упомянул также, что наличном тотраэдриче-ского асимметрического атома углерода создается один из путей, обеспечивающих возникновение оптической активности. [33]
Тем самым мы получаем объяснение, каким путем возникла оптическая активность природных веществ. До тех пор пока существуют ферменты, должна существовать также и оптическая активность, так как оптически неактивные вещества вследствие высокой стереохимической специфичности ферментов и увеличения оптической чистоты при их образовании имеют тенденцию становиться оптически активными. Как только в развивающемся и размножающемся организме по какой-либо причине появляется хотя бы незначительная оптическая активность, она постепенно неизбежно развивается в полную оптическую чистоту. Первотолчком может быть случайное явление, которое, согласно теории вероятности, в ходе длительного развития должно привести к возникновению незначительной оптической активности. Таким образом, может быть, это случайность, что природные вещества обладают именно такой конфигурацией, которую мы сегодня у них находим. Вообще говоря, точно так же возможно было бы существование и мира-антипода, в котором организмы вырабатывали бы / - глюкозу, / - винную кислоту, - молочную кислоту и cf - аминокислоты. [34]