第七章旋光光谱
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当介质有对称结构时左旋圆偏振光和右旋圆偏振光在该介质中的传播速度相同表现为它们的折射率n在真空中的光速在介质中的光速这时有矢量和保持在同一个平面之中在迎着光传播方向观察这矢量和是忽长忽短周期性变化的一条线
第7章
旋光光谱和圆二色光谱
旋光光谱和圆二色光谱在测定手性化合物的构型和构 象、确定某些官能团(如羰基)在手性分子中的位置方面有 独到之处，是其它光谱无法代替的。 7.1 基本原理 7.1.1 旋光光谱(Optical Rotatory Dispersion, ORD) 假如有机分子是具有手性的，即分子和它的镜像互相 不能重叠，当平面偏振光通过它时，偏振面便发生旋转， 即所谓该物质具有“旋光性”。 偏振面所旋转的角度称之为旋光度，可用旋转检偏镜 进行测定。
+ [φ ] λ
K
ORD
-
理想情况下，UV吸收峰 λmax、CD的△ε绝对值最大 (呈峰或谷)及ORD的λK三 者应重合，但实际上这三 者很接近，不一定重合。 当ORD呈正性康顿效 应时，相应的CD也呈正性 康顿效应；当ORD呈负性 康顿效应时，相应的CD也 呈负性康顿效应。 当ORD和CD呈正性康顿效 应时，物质是右旋；当 ORD和CD呈负性康顿效应 时，物质是左旋。
R
L
L R 在 旋 光 介 质 中
在 非 旋 光 介 质 中
假如用不同波长的平面偏振光来测量化合物的比旋光度 〔α〕λ，并以〔α〕λ或有关量作纵坐标，波长为横坐标， 得到的图谱就叫旋光谱(简称ORD)。
实际的ORD测量工作中常用摩尔旋光度〔φ〕λ来代替 比旋光度〔α〕λ，它们之间的关系为： 〔φ〕λ =〔α〕λ· M／ 100
O C O O O C
7.2 各类化合物的ORD和CD谱 ORD和CD曲线中的康顿效应与该化合物中发色团的 UV吸收有关联。所以下面的解释常联系UV做解释。
7.2.1 羰基化合物
羰基发色团是对称的 ，但如果其处于不对称的环境中 亦可诱导其电子分布不对称而产生一个康顿效应。
通常其在近紫外区发生n→π*跃迁，有一个弱吸收带， 属R带。 (1)饱和的酮和醛：
这个100是人为指定的，为的是使摩尔旋光度的值不 致过大。〔α〕λ：比旋光度 ； M：待测物质分子量 ； 〔φ〕λ的量纲为：度· 2· cm dmol-1。
化合物无发色团时，对旋光度为负值的化合物，ORD 谱线从紫外到可见区呈单调上升；而旋光值为正的化合物 是单调下降。两种情况下都趋向和逼近〔φ〕λ =O的线， 但不与O线相交。即谱线只是在一个相内延伸，没有峰也 没有谷，这类ORD谱线称为正常的或平坦的旋光谱线，
从环己酮氧的一侧来看，xy平面后方的四个空间称后八 区，xy平面前方的四个空间称为前八区。一般化合物只 考虑后八区。
Y
3 5
4
4
2 1 O Z 6
O
2
1
6
X 前 八 区 后 八 区
(a)位于ABC三个分割面(xy平面、xz平面，yz平面)上的 取代基，对康顿效应贡献为零。 (b)位于正、负区的取代效应可以相抵消。 (c)取代基对于康顿效应贡献的大小随着与生色团的距离 增加而减小； (d)贡献大小还与取代基的性质有关。
HOOC NO 2
COOH O2N
A
B
(2)原发色团是对称的，但处于手性环境中而被歪曲。
如手性环酮C中的羰基无邻位手性中心时是对称的， 手性烯烃D〔(+)-3-蒈烯(Carene)〕中的双键也一样。
Me H
3 *
O
1
1
2 4 * 5
H
Me
Cl
6 D
Me
C
(3)由分子轨道不互相交叠的发色团偶极相互作用产生的。
该三个跃迁是光学活性的，可以产生简单的或复杂的康 顿效应。 α、β-不饱和酮一般是非平面构型，并且在发色团的两 部分之间有一个扭转角，可以被看作是固有的不对称发色 团，康顿效应的振幅和符号依赖于发色团的这个扭转角。
K带和R带常常是(但不总是)相反符号的。 n一π*跃迁规则：在α、β-不饱和酮中，八区律不再被 应用。 在非平面类反式环己烯酮和R带康顿效应符号之间的相 互关系如图，这个规则对于六元环和七元环都是有效的。
40 （ +） [φ ]0 （ -） -40 200 λ 400 /nm 600 OH CH3CH2 C H CH3
(+)和 （ -） 2-丁 醇 的 ORD曲 线
分子中有一个简单的发色团(如羰基)的ORD谱线， ORD曲线在紫外光谱λmax处越过零点，进入另一个相区。 形成的一个峰和一个谷组成的ORD谱线，称为简单康顿 效应(Connton effect,CE)谱线。 当波长由长波一端向短波一端移动时，ORD谱由峰向 谷变化称为正的康顿效应；而ORD谱线由谷向峰变化则 称为负的康顿效应。而ORD与零线相交点的波长称为λK。 谷至峰之间的高度称为振幅。
[ ]0 0 K [ ]0
振幅
0
振幅
K /nm
/nm
正康顿效应
负康顿效应
+3080
[φ ]
0
λ K 294
O 400
-3320 200 300 λ /nm (+) 樟脑酮的ORD谱线
康顿效应的强度通常用摩尔振幅α来表示： α = （〔φ〕1 - 〔φ〕2）/ 100 式中：〔φ〕1 = ORD顶峰处的摩尔旋光度 〔φ〕2 == ORD谷底处的摩尔旋光度 D-(+)-樟脑酮的ORD谱，呈正的简单康顿效应， λK = 294nm， α=（+3080+3320）/100 = 64。 有些化合物同时含有两个以上不同的发色团，其ORD 谱可有多个峰和谷，呈复杂康顿效应曲线。 每一个实际的ORD曲线都是分子中各个发色团的平均 效应，分子的每种取向及每种构象的贡献。因此ORD谱 线常呈复杂情况。
O
O
(a)
CE
4 5 6 3 1 O 2 6 5 3
CE
4
1 O 2
对于平面共轭的环己烯酮类化合物而言，伸出环平面 的C原子决定了康顿效应的符号。
O
(b)
O
CE
CE
π→π*电子跃迁的规则： 当我们把C=C-C=O基团看作 是一个固有的不对称发色团，在240～260nm处吸收为K 带，在A(类顺式)和B(类反式)构型中，若羰基和双键之间 的扭转角是正的，在此处有正的K带的康顿效应。而一个 负的康顿效应代表了它们的镜像关系。
顺 式 （ +）
反 式 （ +）
顺 式 （ -）
反 式 （ -）
7.2.4 不饱和烃类： (1)单烯烃：在200nm以下有一个孤立的双键吸收。乙烯 通常的吸收在162nm处，烷基取代使这个吸收发生了向 红移动。 (2)共轭烯烃 丁二烯的紫外吸收在214nm。其取代物λmax红移， λmax可以按Wood Ward规则预计。
L a R
b θ
摩 尔 椭 圆 度 的 物 理 意 义
当平面偏振光通过在紫外区有吸收峰的旋光性介质时， 它所包含的左旋和右旋圆偏振光分量不仅传播速度不同 (因折射率不同)，而且强度也不同(圆二色性)。
在图7-7中用代表矢量的箭头长短来表示左旋和右旋圆 偏振光分量强度。在迎着它的传播方向观察时，它们的矢 量和将描出一个椭圆轨迹。这椭圆的长轴即二矢量相位相 同时的值（左右圆偏光矢量之和)，短轴即二矢量相位相 反时的值(左右圆偏光矢量差)，两短轴与长轴比例的正切 tanθ，就同时反映了圆双折射和圆二向色性。 这θ是平面偏振光离开试样槽，即最后出来时的椭圆度， 它与摩尔椭圆度〔θ〕的关系是： 〔θ〕 = θ M / 100LC =3300△ε 因为〔θ〕=3300△ε，△ε可为正值亦可为负值，圆二 色性曲线(CD)也有正性谱线（向上）和负性谱线（向 下）。
a a e 3 e 4 a e O 2 a 1 a 6 e 5 e
3 2 1
O
4
5 6
(2)α、β-不饱和醛酮：
α、β不饱和醛酮的羰基R带的n-π*跃迁发生红移，约出 现在 320~350nm处。 K带π→π*吸收带出现在240nm左右。在220～260nm 处有一个确定的π→π*吸收带。
另有第三个带可以被CD检测出来，但至今尚不清楚其 归属。
+
CD
[θ ] -
ε
UV
λ max
λ /nm
所以ORD和CD二者都可以用于测定有特征吸收的手 性化合物的绝对构型，得出的结论是一致的。
CD谱比较简单明确，容易解析。ORD谱比较复杂，但 它能提供更多的立体结构信息。对于有多个紫外吸收峰的 化合物，就会有多个连续变化的CD峰和相应的ORD谱线。
7.1.4 康顿效应的分类 有机物分子中发色团能级跃迁受到不对称环境的影响是 产生CD和ORD康顿效应的本质原因。 造成康顿效应的结构因素大致可分为三类： (1)由固有的手性发色团产生的，如不共平面的取代联苯 化合物A，螺烯B 等。
θ
-4 × 10
OH
3 HO-N 2 1 0 -1 -2 -3 AcO N-OH OAc
200
250300λ Nhomakorabea/nm7.1.3 ORD、CD、UV之间的关系 旋光谱(ORD)，圆二色性谱(CD)是同一现象的二个方 面，它们都是光与物质作用产生的。
在紫外可见区域，用不同波长的左、右旋圆偏振光测 量CD和ORD的主要目的是研究有机化合物的构型或构象。 在这方面，ORD和CD所提供的信息是等价的，实际上它 们互相之间有固定的关系。 如果待测样品在200～800nm波长范围内无特征吸收， ORD呈单调平滑曲线，此时CD近于水平直线(△ε变化甚 微)，不呈特征吸收，对解释化合物的立体构型没有什么 用处。 若在上述范围内有特征吸收，则ORD和CD都呈特征的 康顿效应。
3 2 1
O
4
α-卤代物环己酮的有关康顿效应：
5 6
1. α－卤代酮的卤素在平伏键时，并不影响康顿效应。 2.而在α-位引入一个竖直键的Br、Cl或I原子，根据八区 律则产生了康顿效应，6位产生正康顿效应，2位产生负 康顿效应。
3.引入一个直立键的氟原子与其它卤原子相比则给出一个 相反的效应。这可能是由于氟原子电负性大的原因，也 说明康顿效应是与取代基的性质有关的。
从观察者的角度看当检偏镜顺时针方向旋转时，样品 称右旋(+)物质，逆时针方向旋转时称左旋（-）物质，通 常用钠光D线(≈589.3nm)，来测量。
定义比旋光度[α]D为： [α]D =（α实/ C L）× 100
式中，α实是实际观察到的旋光度。C为100ml溶剂中溶 质的g数，L是试样槽的厚度(以dm计)。
7.1.2 园二色性谱(Circular Dichroism,CD) 旋光性有机分子对组成平面偏振光的左旋圆偏光和右 旋圆偏光的摩尔吸光系数是不同的，即εL≠εR，这种现象 称之为圆二色性。 两种摩尔吸光系数之差△ε=εL-εR，是随入射偏振光的 波长变化而变化的。以△ε或有关量为纵坐标，波长(通常 用紫外可见光区)为横坐标，得到的图谱就叫园二色性谱 (CD)。 由于△ε绝对值很小，常用摩尔椭圆度[θ]来代替，它与 摩尔吸光系数的关系是： [θ] = 3300△ε = 3300（εL-εR）
八区律用于2，2′,5-三甲基环己酮 ：
9 CH 3 4 5 6 1 O 7 2 CH 3 3 6 CH 3 8 9 5 4 3
O
1
2 8
7
C1,C2,C4,C6，C7均在分割面上，从而对康顿效应没有 贡献。
C3和C5的贡献相互抵消，C8和C9的贡献均为正。
所以这个化合物应当有正的康顿效应，即CD谱中△ε>0， 吸收峰在横坐标上方；ORD谱中，长波位置出现峰，短 波方向出现谷；这与实验结果一致。
羰基是由于被手性环境所诱导的具有光学活性的发色 基团，以环己酮为例，来介绍经验规律——八区律。
Y a 3 5 e 6 2 a X 前 八 区 后 八 区 O 1 a 6 4 e 2 1 O Z a e e 3 4 a 5 e
把环己酮按 图的样子放好，即以环己酮C=O键的中心为 原点，如用xy平面、xz平面，yz平面(A、B、C)三个平面 来隔开，那么就会产生八个空间。
我们可以把平面偏振光(即线偏振光)看成是以相同的传 播速度前进的左、右两个圆偏振光的矢量和，如图所示。
L 左 旋
R 右 旋
R
L
R
L
R
L
L
R
L L R
R
平 面 偏 振 光 与 圆 偏 振 光 的 关
当介质有对称结构时，左旋圆偏振光和右旋圆偏振光在该 介质中的传播速度相同，表现为它们的折射率nL、nR相 同，因为： n = 在真空中的光速／在介质中的光速 这时有 △n = nL - nR = 0 矢量和保持在同一个平面之中，在迎着光传播方向观 察，这矢量和是忽长忽短周期性变化的一条线 。 介质为有不对称结构的晶体或手性化合物的溶液（总 称旋光性物质），则nL ≠ nR，△n≠0，从而使它们的矢量 和偏离原来的偏振面，并且偏离程度随光程增大而增大， 这就是旋光现象。 旋光现象是由于平面偏振光通过旋光性物质时，组成 平面偏振光的左旋圆偏光和右旋圆偏光在介质中的传播速 度不同(即折射率不同nL ≠ nR)，使平面偏振光的偏振面旋 转了一定的角度造成。
第7章
旋光光谱和圆二色光谱
旋光光谱和圆二色光谱在测定手性化合物的构型和构 象、确定某些官能团(如羰基)在手性分子中的位置方面有 独到之处，是其它光谱无法代替的。 7.1 基本原理 7.1.1 旋光光谱(Optical Rotatory Dispersion, ORD) 假如有机分子是具有手性的，即分子和它的镜像互相 不能重叠，当平面偏振光通过它时，偏振面便发生旋转， 即所谓该物质具有“旋光性”。 偏振面所旋转的角度称之为旋光度，可用旋转检偏镜 进行测定。
+ [φ ] λ
K
ORD
-
理想情况下，UV吸收峰 λmax、CD的△ε绝对值最大 (呈峰或谷)及ORD的λK三 者应重合，但实际上这三 者很接近，不一定重合。 当ORD呈正性康顿效 应时，相应的CD也呈正性 康顿效应；当ORD呈负性 康顿效应时，相应的CD也 呈负性康顿效应。 当ORD和CD呈正性康顿效 应时，物质是右旋；当 ORD和CD呈负性康顿效应 时，物质是左旋。
R
L
L R 在 旋 光 介 质 中
在 非 旋 光 介 质 中
假如用不同波长的平面偏振光来测量化合物的比旋光度 〔α〕λ，并以〔α〕λ或有关量作纵坐标，波长为横坐标， 得到的图谱就叫旋光谱(简称ORD)。
实际的ORD测量工作中常用摩尔旋光度〔φ〕λ来代替 比旋光度〔α〕λ，它们之间的关系为： 〔φ〕λ =〔α〕λ· M／ 100
O C O O O C
7.2 各类化合物的ORD和CD谱 ORD和CD曲线中的康顿效应与该化合物中发色团的 UV吸收有关联。所以下面的解释常联系UV做解释。
7.2.1 羰基化合物
羰基发色团是对称的 ，但如果其处于不对称的环境中 亦可诱导其电子分布不对称而产生一个康顿效应。
通常其在近紫外区发生n→π*跃迁，有一个弱吸收带， 属R带。 (1)饱和的酮和醛：
这个100是人为指定的，为的是使摩尔旋光度的值不 致过大。〔α〕λ：比旋光度 ； M：待测物质分子量 ； 〔φ〕λ的量纲为：度· 2· cm dmol-1。
化合物无发色团时，对旋光度为负值的化合物，ORD 谱线从紫外到可见区呈单调上升；而旋光值为正的化合物 是单调下降。两种情况下都趋向和逼近〔φ〕λ =O的线， 但不与O线相交。即谱线只是在一个相内延伸，没有峰也 没有谷，这类ORD谱线称为正常的或平坦的旋光谱线，
从环己酮氧的一侧来看，xy平面后方的四个空间称后八 区，xy平面前方的四个空间称为前八区。一般化合物只 考虑后八区。
Y
3 5
4
4
2 1 O Z 6
O
2
1
6
X 前 八 区 后 八 区
(a)位于ABC三个分割面(xy平面、xz平面，yz平面)上的 取代基，对康顿效应贡献为零。 (b)位于正、负区的取代效应可以相抵消。 (c)取代基对于康顿效应贡献的大小随着与生色团的距离 增加而减小； (d)贡献大小还与取代基的性质有关。
HOOC NO 2
COOH O2N
A
B
(2)原发色团是对称的，但处于手性环境中而被歪曲。
如手性环酮C中的羰基无邻位手性中心时是对称的， 手性烯烃D〔(+)-3-蒈烯(Carene)〕中的双键也一样。
Me H
3 *
O
1
1
2 4 * 5
H
Me
Cl
6 D
Me
C
(3)由分子轨道不互相交叠的发色团偶极相互作用产生的。
该三个跃迁是光学活性的，可以产生简单的或复杂的康 顿效应。 α、β-不饱和酮一般是非平面构型，并且在发色团的两 部分之间有一个扭转角，可以被看作是固有的不对称发色 团，康顿效应的振幅和符号依赖于发色团的这个扭转角。
K带和R带常常是(但不总是)相反符号的。 n一π*跃迁规则：在α、β-不饱和酮中，八区律不再被 应用。 在非平面类反式环己烯酮和R带康顿效应符号之间的相 互关系如图，这个规则对于六元环和七元环都是有效的。
40 （ +） [φ ]0 （ -） -40 200 λ 400 /nm 600 OH CH3CH2 C H CH3
(+)和 （ -） 2-丁 醇 的 ORD曲 线
分子中有一个简单的发色团(如羰基)的ORD谱线， ORD曲线在紫外光谱λmax处越过零点，进入另一个相区。 形成的一个峰和一个谷组成的ORD谱线，称为简单康顿 效应(Connton effect,CE)谱线。 当波长由长波一端向短波一端移动时，ORD谱由峰向 谷变化称为正的康顿效应；而ORD谱线由谷向峰变化则 称为负的康顿效应。而ORD与零线相交点的波长称为λK。 谷至峰之间的高度称为振幅。
[ ]0 0 K [ ]0
振幅
0
振幅
K /nm
/nm
正康顿效应
负康顿效应
+3080
[φ ]
0
λ K 294
O 400
-3320 200 300 λ /nm (+) 樟脑酮的ORD谱线
康顿效应的强度通常用摩尔振幅α来表示： α = （〔φ〕1 - 〔φ〕2）/ 100 式中：〔φ〕1 = ORD顶峰处的摩尔旋光度 〔φ〕2 == ORD谷底处的摩尔旋光度 D-(+)-樟脑酮的ORD谱，呈正的简单康顿效应， λK = 294nm， α=（+3080+3320）/100 = 64。 有些化合物同时含有两个以上不同的发色团，其ORD 谱可有多个峰和谷，呈复杂康顿效应曲线。 每一个实际的ORD曲线都是分子中各个发色团的平均 效应，分子的每种取向及每种构象的贡献。因此ORD谱 线常呈复杂情况。
O
O
(a)
CE
4 5 6 3 1 O 2 6 5 3
CE
4
1 O 2
对于平面共轭的环己烯酮类化合物而言，伸出环平面 的C原子决定了康顿效应的符号。
O
(b)
O
CE
CE
π→π*电子跃迁的规则： 当我们把C=C-C=O基团看作 是一个固有的不对称发色团，在240～260nm处吸收为K 带，在A(类顺式)和B(类反式)构型中，若羰基和双键之间 的扭转角是正的，在此处有正的K带的康顿效应。而一个 负的康顿效应代表了它们的镜像关系。
顺 式 （ +）
反 式 （ +）
顺 式 （ -）
反 式 （ -）
7.2.4 不饱和烃类： (1)单烯烃：在200nm以下有一个孤立的双键吸收。乙烯 通常的吸收在162nm处，烷基取代使这个吸收发生了向 红移动。 (2)共轭烯烃 丁二烯的紫外吸收在214nm。其取代物λmax红移， λmax可以按Wood Ward规则预计。
L a R
b θ
摩 尔 椭 圆 度 的 物 理 意 义
当平面偏振光通过在紫外区有吸收峰的旋光性介质时， 它所包含的左旋和右旋圆偏振光分量不仅传播速度不同 (因折射率不同)，而且强度也不同(圆二色性)。
在图7-7中用代表矢量的箭头长短来表示左旋和右旋圆 偏振光分量强度。在迎着它的传播方向观察时，它们的矢 量和将描出一个椭圆轨迹。这椭圆的长轴即二矢量相位相 同时的值（左右圆偏光矢量之和)，短轴即二矢量相位相 反时的值(左右圆偏光矢量差)，两短轴与长轴比例的正切 tanθ，就同时反映了圆双折射和圆二向色性。 这θ是平面偏振光离开试样槽，即最后出来时的椭圆度， 它与摩尔椭圆度〔θ〕的关系是： 〔θ〕 = θ M / 100LC =3300△ε 因为〔θ〕=3300△ε，△ε可为正值亦可为负值，圆二 色性曲线(CD)也有正性谱线（向上）和负性谱线（向 下）。
a a e 3 e 4 a e O 2 a 1 a 6 e 5 e
3 2 1
O
4
5 6
(2)α、β-不饱和醛酮：
α、β不饱和醛酮的羰基R带的n-π*跃迁发生红移，约出 现在 320~350nm处。 K带π→π*吸收带出现在240nm左右。在220～260nm 处有一个确定的π→π*吸收带。
另有第三个带可以被CD检测出来，但至今尚不清楚其 归属。
+
CD
[θ ] -
ε
UV
λ max
λ /nm
所以ORD和CD二者都可以用于测定有特征吸收的手 性化合物的绝对构型，得出的结论是一致的。
CD谱比较简单明确，容易解析。ORD谱比较复杂，但 它能提供更多的立体结构信息。对于有多个紫外吸收峰的 化合物，就会有多个连续变化的CD峰和相应的ORD谱线。
7.1.4 康顿效应的分类 有机物分子中发色团能级跃迁受到不对称环境的影响是 产生CD和ORD康顿效应的本质原因。 造成康顿效应的结构因素大致可分为三类： (1)由固有的手性发色团产生的，如不共平面的取代联苯 化合物A，螺烯B 等。
θ
-4 × 10
OH
3 HO-N 2 1 0 -1 -2 -3 AcO N-OH OAc
200
250300λ Nhomakorabea/nm7.1.3 ORD、CD、UV之间的关系 旋光谱(ORD)，圆二色性谱(CD)是同一现象的二个方 面，它们都是光与物质作用产生的。
在紫外可见区域，用不同波长的左、右旋圆偏振光测 量CD和ORD的主要目的是研究有机化合物的构型或构象。 在这方面，ORD和CD所提供的信息是等价的，实际上它 们互相之间有固定的关系。 如果待测样品在200～800nm波长范围内无特征吸收， ORD呈单调平滑曲线，此时CD近于水平直线(△ε变化甚 微)，不呈特征吸收，对解释化合物的立体构型没有什么 用处。 若在上述范围内有特征吸收，则ORD和CD都呈特征的 康顿效应。
3 2 1
O
4
α-卤代物环己酮的有关康顿效应：
5 6
1. α－卤代酮的卤素在平伏键时，并不影响康顿效应。 2.而在α-位引入一个竖直键的Br、Cl或I原子，根据八区 律则产生了康顿效应，6位产生正康顿效应，2位产生负 康顿效应。
3.引入一个直立键的氟原子与其它卤原子相比则给出一个 相反的效应。这可能是由于氟原子电负性大的原因，也 说明康顿效应是与取代基的性质有关的。
从观察者的角度看当检偏镜顺时针方向旋转时，样品 称右旋(+)物质，逆时针方向旋转时称左旋（-）物质，通 常用钠光D线(≈589.3nm)，来测量。
定义比旋光度[α]D为： [α]D =（α实/ C L）× 100
式中，α实是实际观察到的旋光度。C为100ml溶剂中溶 质的g数，L是试样槽的厚度(以dm计)。
7.1.2 园二色性谱(Circular Dichroism,CD) 旋光性有机分子对组成平面偏振光的左旋圆偏光和右 旋圆偏光的摩尔吸光系数是不同的，即εL≠εR，这种现象 称之为圆二色性。 两种摩尔吸光系数之差△ε=εL-εR，是随入射偏振光的 波长变化而变化的。以△ε或有关量为纵坐标，波长(通常 用紫外可见光区)为横坐标，得到的图谱就叫园二色性谱 (CD)。 由于△ε绝对值很小，常用摩尔椭圆度[θ]来代替，它与 摩尔吸光系数的关系是： [θ] = 3300△ε = 3300（εL-εR）
八区律用于2，2′,5-三甲基环己酮 ：
9 CH 3 4 5 6 1 O 7 2 CH 3 3 6 CH 3 8 9 5 4 3
O
1
2 8
7
C1,C2,C4,C6，C7均在分割面上，从而对康顿效应没有 贡献。
C3和C5的贡献相互抵消，C8和C9的贡献均为正。
所以这个化合物应当有正的康顿效应，即CD谱中△ε>0， 吸收峰在横坐标上方；ORD谱中，长波位置出现峰，短 波方向出现谷；这与实验结果一致。
羰基是由于被手性环境所诱导的具有光学活性的发色 基团，以环己酮为例，来介绍经验规律——八区律。
Y a 3 5 e 6 2 a X 前 八 区 后 八 区 O 1 a 6 4 e 2 1 O Z a e e 3 4 a 5 e
把环己酮按 图的样子放好，即以环己酮C=O键的中心为 原点，如用xy平面、xz平面，yz平面(A、B、C)三个平面 来隔开，那么就会产生八个空间。
我们可以把平面偏振光(即线偏振光)看成是以相同的传 播速度前进的左、右两个圆偏振光的矢量和，如图所示。
L 左 旋
R 右 旋
R
L
R
L
R
L
L
R
L L R
R
平 面 偏 振 光 与 圆 偏 振 光 的 关
当介质有对称结构时，左旋圆偏振光和右旋圆偏振光在该 介质中的传播速度相同，表现为它们的折射率nL、nR相 同，因为： n = 在真空中的光速／在介质中的光速 这时有 △n = nL - nR = 0 矢量和保持在同一个平面之中，在迎着光传播方向观 察，这矢量和是忽长忽短周期性变化的一条线 。 介质为有不对称结构的晶体或手性化合物的溶液（总 称旋光性物质），则nL ≠ nR，△n≠0，从而使它们的矢量 和偏离原来的偏振面，并且偏离程度随光程增大而增大， 这就是旋光现象。 旋光现象是由于平面偏振光通过旋光性物质时，组成 平面偏振光的左旋圆偏光和右旋圆偏光在介质中的传播速 度不同(即折射率不同nL ≠ nR)，使平面偏振光的偏振面旋 转了一定的角度造成。