互变作用

互变作用是指当相应的立体中心相互转化时，由于两个异构体之间的平衡发生变化而导致的光学旋转变化。环状糖在α和β异构体相互转化时显示出互变性。溶液的光学旋转取决于每个异构体的光学旋转和它们在溶液中的比例。Mutarotation是由法国化学家Augustin-PierreDubrunfaut在1844年发现的，当时他注意到糖水溶液的比旋度随时间变化。

α和β异构体是彼此的非对映体，通常具有不同的比旋度。纯粹的α异构体的溶液或液体样品将使平面偏振光的旋转量和/或方向与该化合物的纯粹的β异构体相反。溶液的光学旋转取决于每个异构体的光学旋转以及它们在溶液中的比例。例如，如果β-D-吡喃葡萄糖的溶液溶解在水中，其特定的光学旋转将是+18.7°。随着时间的推移，一些β-D-吡喃葡萄糖将发生变异，成为α-D-吡喃葡萄糖，其光学旋转为+112.2°。溶液的旋转将从+18.7°增加到平衡值+52.7°，因为一些β形式被转化为α形式。

平衡混合物中约有64%的β-D-吡喃葡萄糖和约36%的α-D-吡喃葡萄糖，不过也有其他形式的痕迹，包括呋喃糖和开链形式。观察到的样品旋转是每个异构体的光学旋转的加权总和，并以该异构体的存在量加权。因此，只要知道每个纯的异构体的旋转，就可以用旋光仪来测量样品的旋转，然后从对映体的过量中计算出两个异构体的比例。人们可以随着时间的推移监测变异过程，或者通过观察光学旋转和它的变化来确定平衡混合物的情况。