简介

　　变旋现象，某些有旋光性的化合物其溶液的旋光度会逐渐改变，而达到恒定，这种旋光度改变现象叫做"变旋现象"。例如，将葡萄糖在不同条件下精制可得到α-型及β-型两种异构体，前者的此旋光度是+113.4°，后者是+19.70°把两者分别配成水溶液，放置一定时间后，此旋光度都各有改变，前者降低，后者升高，最后都变为+52.2°。这是由于两者会在水溶液中发生可逆性异构化，逐渐形成一个含β-型葡萄糖占多数的平衡混合物的缘故。

示例

　　由于单糖溶于水后，即产生环式与链式异构体间的互变，所以新配成的单糖溶液在放置的过程中其旋光度会逐渐改变，但经过一定时间，几种异构体达成平衡后，旋光度就不再变化，这种现象叫变旋现象。

α-与β-D-吡喃葡萄糖之间的变旋。

　　变旋后，分子中会多一个不对称碳原子(即手性碳)，这个C叫异头碳。

　　例如，从水溶液结晶出来的不含结晶水的D-葡萄糖，其水溶液的初始比旋光度为+112°，经放置后，它逐渐转变为一个恒定的值+52.7°。相反，将D-葡萄糖晶体的浓水溶液在醋酸中结晶，其水溶液的初始比旋光度为+18.7°，经放置后，也逐渐转变为恒定值+52.7°。这便是由于变旋现象的缘故。

旋光现象产生的原因

　　为了解释上述实验事实，人们从醇与醛可以形成半缩醛中得到启示，葡萄糖分子内同时存在醛基和羟基，它可发生分子内的羟醛缩合反应，生成环状半缩醛。后来的X-衍射结果也证实了单糖是环状化合物。一般的半缩醛是不稳定的，但糖的环状结构却增加了半缩醛的稳定性。它们通常以五，六元环的形式存在。

　　单糖由链状结构变成环状结构，使原来没有手性的羰基碳变成了手性碳原子:

　　结果生成了两种不同的环状半缩醛，如D-葡萄糖、D-果糖和D-核糖都有α，β两种异构体，它们是非对映体，这种仅仅端基不同的异构体称为端基异构体。

　　上述环状结构表示式称为哈武斯(Haworth)式。对于D-型糖来说，习惯上将半缩醛(酮)羟基在环平面上方的称为β-异构体，在环平面下方的称为α-异构体。从冷乙醇中得到的结品D-葡萄糖为α-D-葡萄糖，比旋光度为+112°，从热吡啶中得到的结晶β-D-葡简糖，比旋光度为+17.8°。当把这两种异构体分别溶于水中，它们可通过开链结构进行半缩醛形式的相互转化，最终达到平衡，平衡混合物中β-异构体占64%，α-异构体占36%，开链结构占0.02%，这个混合物的比旋光度为+52.5°。D-葡萄糖发生变旋现象的内在原因，就是这两种端基异构体与开链结构之间处于动态平衡。

　　同时，由于开链结构含量极低,因此埃结的某些可逆加成反应(加NaHSO3)不易发生。

旋光度的测定

　　原理凡具有不对称碳原子的化合物都有旋光性，它能使偏振光的偏振面旋转。使偏振面向右旋转的称右旋用(+)表示，粳偏振面向左旋转的称左旋用(-)表示。测定物质旋光性的仪器称旋光仪。

　　旋光仪的主要部件是两个尼科尔棱镜，其中一个棱镜的位置是固定的，用以产生偏振光，称为起偏镜。而另一个棱镜是可以旋动的，用以检查偏振面的转动角度，称为检偏镜。两个棱镜间放广盛有待测滚的玻管(样品管)。当光线经过起偏镜变成偏振光，再通过样品管中的旋光物质，即发生偏振面的旋转。转动检偏镜使记偏转的偏振面恢复到原来的角度。由检偏镜转动的角度，可以推知旋光的能力。

　　旋光度的大小不仅取决于物质的本性，而且还与溶液的浓度，液犀的厚度、光的波长、测定温度以及溶剂的性质等等有关。

　　若把偏振光通过厚度为1dm，浓度为每毫升含有1g待测物质的溶液所测得的旋光度，则称为比旋光度[α]，它是物跃的一个特性常数，如下式所示:

　　[α]λ=α/c·l

　　式中 t为测定时的温度;λ为测定时所用光源的波长(钠光);α为实测的旋光度;c溶液的浓度(g/ml);l为玻管长度(dm)。

　　上式又可改写为:

　　[α]λ=α·100/c·l

　　式中 c代表100ml溶液中所含溶质的克数。

　　一个有旋光性的溶液放置后变更其比旋的现象称变旋。变旋的原因是糖从α-型变到β-型，或相反由β-型变为α-型。一切单糖都有变旋现象。无α-，β-型的糖类即无变旋性。