Проект сообщества; прибор для проверки хиральности (оптический рефрактометр)

[Osmosis Vanderwaal]

Бывало, например, что я употреблял метамфетамин и удивлялся: "Похоже, я не получаю от этого особого кайфа. Вкус такой же, как обычно, кристаллы довольно аморфные, у этого продукта нет длинного тонкого параллелограмма в сечении, который должен быть у осколков метамфетамина D(R), и это не плоская квадратная чешуйка, напоминающая оконное стекло, которую можно было бы ожидать от метамфетамина L(S). Я уверен, что многие из нас слышали разглагольствования человека, который купил большую сумму у лидера криптовалюты, а когда она не принесла ему кайфа, отправил ее в лабораторию и обнаружил, что она на 72% состоит из L-мета. Я думаю, такое случается гораздо чаще, чем люди думают. Существуют инструкции и сотни параграфов обсуждений по выделению D-мета из рацемической смеси. В настоящее время обнаружить это сложно, дорого или долго.
Существует прибор, который, при правильном использовании, может измерять хиральность молекул. Он называется рефрактометр. Он позволяет измерить, насколько сильно и в каком направлении молекула изгибает свет. Изгибание света называется оптической активностью. Молекула активна только в том случае, если она хиральна. Кроме того, если в молекуле более одной вращающейся связи, то для того, чтобы молекула была оптически активной, все связи должны вращаться в одном и том же направлении. Рефрактометр, подходящий для. химии, стоит около 1000 долларов и выше.

1S,2R-эфедрин не является оптически активным. В результате воздействия на свет он не изгибается. Сначала он изгибается против часовой стрелки, затем - по часовой, так что в итоге изменений нет
1S,2S-эфедрин оптически активен: сначала он изгибает свет по часовой стрелке, затем - еще больше по часовой.

Рацемические смеси изомеров не активны. Теоретически химическое вещество имеет 50% леворотарной хиральности и 50% декстроротарной, что делает чистый результат равным 0, но в жизни редко можно встретить идеально линейный результат. Так что 2-3° L или R - это вполне ожидаемый диапазон для рацемической смеси. Каждая молекула, даже каждая связь, имеет определенное количество оборотов, и это количество зависит от таких факторов, как температура и крепость раствора, поэтому для получения точного измерения эти вещи должны быть приняты во внимание и включены в уравнение в качестве переменных.
На самом деле нам не нужен прибор стоимостью 1000 долларов, чтобы проверить, вращает ли молекула свет, и нам не нужно точно измерять, насколько сильно свет изгибается. Знание того, что она
сильно изгибает свет CC
Изгибает свет слабо CC
Не изгибает свет
Изгибает свет слегка по часовой стрелке
Изгибает свет сильно по часовой стрелке
Это все, что я хочу, но я хочу, чтобы он был дешевым и портативным, чтобы я мог использовать его, чтобы посмотреть на продукт, прежде чем я его куплю. У меня есть много "вещей", то есть предметов, которые я могу использовать для создания прототипа устройства и тестирования/модификации дизайна, чтобы оптимизировать его стоимость и возможности.
У меня есть 5v литиевые батареи всех видов. В наушниках есть совсем крошечные батарейки, и у меня есть несколько от старых весов, наушники buetooth, секс-игрушки, тонны телефонных батареек (но я думал о некоторых крошечных перезаряжаемых 5v батарейках) и светодиодные фонари, железнодорожные пути типа хоббистов светодиодные фонари резисторы uv светодиодные lcds, все это. У меня есть 3d-принтер. Мне его подарили, и я никогда к нему не прикасался. Я знаю, что все это здесь и несколько рулонов нити. Я буду делать прототипы и смогу отправлять их людям для доработки и внесения улучшений. У меня нет намерения патентовать или извлекать прибыль из этой идеи или приспособления. Я думаю, что это принесет пользу группе и всему миру. Сегодня я получил первые детали, которых, как я знал, у меня не было. Этого может быть достаточно, чтобы сделать 20 или даже 50 штук.

 

[Osmosis Vanderwaal]

Мне бы очень хотелось получить техническую помощь, поскольку я никогда не видел рефактометра. Надеюсь, эксперты @WillD @Marvin "Popcorn" Sutton @GhostChemist @G.Patton смогут периодически заглядывать ко мне и предлагать некоторые детали. Для примера

 

[FENTAMAS]

Рефрактометры предназначены для другой цели, а именно для измерения показателя преломления, эти приборы обычно бывают очень дешевыми и компактными.
Прибор, который вы ищете, называется поляриметром. Он измеряет оптическое вращение раствора образца. Даже ручные приборы довольно дороги и велики.
К счастью, они основаны на простых принципах и могут быть воспроизведены в домашних условиях, конечно, с некоторой потерей точности.

Все, что вам нужно, - это источник света, длинная тонкая стеклянная трубка с плоскими концами (можно приклеить стекло к стеклу эпоксидной смолой) с некоторым расширением для воздушного пузырька (это легко сделать с помощью резака, мягкой трубки и ваших легких) и поляризационная пленка или стекло. Для большей точности также можно использовать любой люксметр (измеряет интенсивность света, или освещенность).
Источник света должен быть линейным (или вам понадобится дополнительный поляризационный фильтр) и желательно с узким спектром, как можно более близким к значению натриевой лампы (589 нм), чтобы легче было сравнивать ваши экспериментальные измерения вращения света с литературными данными.
Хорошим и недорогим источником такого света может стать модуль красного лазерного диода 5mW 635nm без линзы или с линзой для так называемого "жирного луча". Как известно, большинство лазерных диодов имеют линейно поляризованный когерентный и монохроматический свет. Существуют также светодиоды с гораздо более близким спектром 589 нм, но он нелинейный и более широкий, поэтому, возможно, его следует дополнительно покрыть каким-нибудь узкополосным фильтром, если вы хотите получить соответствующие значения.

Здесь вы можете увидеть хорошее объяснение того, как это на самом деле работает:

Пример одного из самых дешевых коммерческих ручных поляриметров (в Китае подобные можно купить за 300-500$):

 

[Osmosis Vanderwaal]

Спасибо за ваш вклад и исправление терминологии. Поляриметр стоит от 1000 долларов, а то, что я пытаюсь сделать, - это рефрактометр (я предполагаю, но это может быть неточная терминология, я просто хочу увидеть, отклоняется ли вещество на 20° по Левао, на 20° или больше по Декстроротари или всего на пару градусов в обе стороны (чтобы позволить энантиомерный избыток). Я купил эти листы поляризационной пленки. Я пытался снять несколько со старого телефона, но у меня не получилось. Я в растерянности, не понимаю ситуацию со светом, но у меня есть куча наводок lcds и тому подобное, но я куплю то, что нужно, как только пойму, что это такое. Я невероятный нарцисс, так что нет ничего, что я не могу сделать (в моем воображении) Я могу печатать печатные платы, у меня есть 3d принтер, УФ и эпоксидная смола оборудование. Я открою этот кошелек и куплю все, что потребуется. Я мог бы купить поляриметр, но я не смогу таскать его с собой, а мне не нужно что-то настолько точное. Я бы хотел создать что-то, что каждый может сделать из жестянки от мятных конфет, или дешевый монокль, или игрушечный окуляр, или... что угодно, что я могу сделать, но не на заказ. В следующем посте я объясню, почему я пытаюсь это сделать. К сожалению, я далеко не химик, в моей жизни не было ни одного урока или занятия. У меня есть оборудование, равное большинству школьных химических лабораторий, и я довольно хорошо читаю по этой теме, но опыта работы в лаборатории очень мало.

 

[Osmosis Vanderwaal]

Я сказал,
Я использовал ph-полоски и превысил pKa и pKb на 2 пункта в каждую сторону.