卡滕效應

卡滕效應，又稱科頓效應（Cotton Effect）。是當直線偏振光透過旋光性物質時產生偏轉的現象。由於旋光性物質能使左旋與右旋圓偏振光的傳輸速度改變，形成不同折射率，故此左、右旋偏振光透過旋光性物質後形成偏轉角，即發生偏轉現象。

基本介紹

• 中文名：卡滕效應
• 外文名：Cotton effect
• 光學活性：見旋光異構
• 又稱：科頓效應

簡介

科頓效應分正、負兩種，可由圓二色性譜帶的符號或根據旋光色散疊慨歸曲線的峰位來確定：當圓二色性譜帶的符號為正值或者正的旋光色散峰在較長波長方向時，稱為正的科頓的效應；當圓二色性譜帶的符號為負值或者正的旋光色散峰在較短波長方向時，稱為負的科頓效應。理論上可以證明：當生色團的躍遷電偶極矩與磁偶極矩方向相同（即躍遷時電荷沿右手螺旋途徑運動）時，出現正的科頓效應，反之則背捆束出現負的科頓效應。

光學活性物質在其吸收最大值附近表現出特徵的旋光色散和圓二色性。當由左、右旋圓偏振光合成的直線偏振光進入旋光性物質（如芳香族化合物）時，由於旋光性物質能使左旋與右旋圓偏振光的傳輸速度改變，形成不同折射率，故此左、右旋偏振光透過厚度為d的旋光性物質後形成偏轉角α,它可表達為：

（φ₁－φ_r）=φ₁=2πd/λ₁=2πdn₁/λ

φ_r=2πd/λ_r=2πdn_r/λ

式中：φ₁、φ_r—左、右旋偏振光透過旋光性物質時的旋轉角度；

n₁、n_r—左、右旋偏振光在旋光性物質中的折射率；

λ—入射光的波長。

相關套用

科頓效應在探測蛋白質的結構中的套用

CD譜對溶液中蛋白質的立體結構變化高度靈敏，並能檢測立體化學的微臭請辨勸小變化，因此可用來分析蛋白質的結構。對稱半抗體的發色團同專一抗體的非共價鍵結合能產生誘導的CD譜帶。在抗體結合位戒寒旋點的非對稱環境中，非光學活性的半抗原與抗體結合能產生誘導光阿雅定虹學活性，在抗原發色團吸收區域會產生附帶的科頓效應。附帶的科頓效應明顯區別相似專一性之間的抗體結合位點，能用來檢測互補決定區。

科頓效應探測聚合物分子的螺旋排列

根據膽固醇含多個手性中心，將其引入到聚苯乙烯的側鏈中，合成了一系列側基含有手性鏈膽固醇基團的螺旋聚合物。這些無定形聚合物都有良好的熱穩定性，隨著柔性鏈上碳原子個數的增加，玻璃化轉變溫度逐漸降低。表徵發現所有聚合物都為手性的螺旋結構聚合物，且隨著柔性鏈的增長，所有的CD圖上的科頓效應轉變為同時含有正負科頓效應，最後轉變為幾乎只含有負科頓效應的現象，證明了手性膽固醇上的柔性鏈對旋凶祝聚合物分子的螺旋排列有盛辯著較大的影響。