광회전성

요약 광학이성질체가 갖는 성질로 물질에 빛을 비추었을 때, 물질을 통과하는 도중에 편광면이 회전하는 성질을 말한다. 편광면의 회전각은 광회전성을 보이는 물질의 두께나 농도에 비례한다.

선광성(旋光性)·광학활성 또는 선광능(旋光能)이라고도 한다. 즉, 물질에 직선을 비추었을 때, 물질 속을 진행하는 사이에 편광면이 회전하면, 그 물질은 광회전성을 가진다고 한다. 1811년 D. J. 아라고가 수정의 광축(光軸) 방향으로 편광을 비추었을 때 발견하였으며, 1815년 A. 비오에 의해 및 의 수용액에 대해서도 발견되었다.

광회전성은 물질의 구성 단위인 이 일정한 대칭요소(대칭면·대칭중심·사영축)를 가지지 않을 때 생기는 2개의 광학대칭체 중, 어느 하나만이 모인 경우 또는 하나가 많이 모인 물질에서 볼 수 있는 것이다. 빛의 진행방향에 대하여 편광면을 시침방향으로 회전시키는 것을 우회전성(＋ 또는 d로 나타낸다), 그 반대 방향으로 회전시키는 것을 좌회전성(－ 또는 l로 나타낸다)이라 한다. 또 이를 광학대칭체가 같은 양이 모였을 때는 선광성을 보이지 않는데, 이것을 라세미체(體)라고 한다.

생체와 관계가 깊은 을 비롯하여 천연으로 산출되는 물질은 대부분 광학이성질체 중 d 또는 l만을, 즉 광회전성을 보이는 경우가 많다. 즉, 수정에는 좌회전성·우회전성의 양쪽이 다 있고, 슈크로스 수용액은 우회전성, 과당 수용액은 좌회전성을 보인다. 그러나 인공적으로 합성된 것은 항상 라세미체를 생성하는데, 광학분할, 즉 라세미분할을 하지 않는 한 광회전성을 보이지 않는다. 한편, 편광면의 회전각은 광회전성 물질의 두께에 비례하고 용액에서는 농도에도 비례한다. 또 사용하는 빛의 에 의해서도 달라진다.