Ramanova optická aktivita - Raman optical activity

Spektra ROA (+) i (-) pinen

Ramanova optická aktivita (ROA) je vibrační spektroskopické technika, která je závislá na rozdílu v intenzitě Raman se rozptýlil pravé a levé kruhově polarizované světlo v důsledku molekulárního chirality.

Historie Ramanovy optické aktivity

Pole začalo doktorskou prací Laurence D. Barron s Peter Atkins na University of Oxford a později jej dále rozvinul Barron s David Buckingham na Univerzita v Cambridge.

Další vývoj, včetně důležitých příspěvků k rozvoji praktické Ramanovy optické aktivity nástroje, byly vyrobeny Wernerem Hugem z University of Fribourg, a Lutz Hecht s Laurence Barronem na University of Glasgow.

Teorie Ramanovy optické aktivity

Základní princip Ramanovy optické aktivity spočívá v tom, že existuje rušení mezi světelnými vlnami rozptýlenými polarizovatelnost a optická aktivita tenzory chirální molekuly, což vede k rozdílu mezi intenzitami pravou a levou rukou kruhově polarizovaných rozptýlených paprsků. Spektrum rozdílů intenzity zaznamenané v rozmezí vlnová čísla odhaluje informace o chirálních centrech v molekule vzorku.

Ramanovu optickou aktivitu lze pozorovat v mnoha formách, v závislosti na polarizaci incidentu a rozptýleném světle. Například v experimentu s rozptýlenou kruhovou polarizací (SCP) je dopadající světlo lineárně polarizované a měří se rozdíly v kruhové polarizaci rozptýleného světla. V duální kruhové polarizaci (DCP) jsou dopadající i rozptýlené světlo kruhově polarizované, buď ve fázi (DCPI) nebo mimo fázi (DCPII).

Biologická Ramanova optická aktivita spektroskopie

Díky své citlivosti na chiralitu je Ramanova optická aktivita užitečnou sondou biomolekulární struktura a chování ve vodném roztoku. Používá se ke studiu protein, nukleová kyselina, uhlohydrát a virus struktur. Ačkoli metoda neodhaluje informace o atomovém rozlišení krystalografické přístupy, je schopen zkoumat strukturu a chování v biologicky realističtějších podmínkách (porovnat dynamickou strukturu řešení zkoumanou Ramanovou optickou aktivitou se strukturou statického krystalu).

Související spektroskopické metody

Ramanova optická aktivita spektroskopie souvisí s Ramanova spektroskopie a kruhový dichroismus. Nedávné studie ukázaly, jak pomocí optické vírové světlo paprsky, projevuje se zřetelný typ Ramanovy optické aktivity, která je citlivá na orbitální moment hybnosti dopadajícího světla [1].

Ramanovy přístroje pro optickou aktivitu

Hodně ze stávajících prací v této oblasti využívá nástroje vyrobené na zakázku, ačkoli komerční nástroje jsou nyní k dispozici.

Nejtenčí chiralita hodnocená ROA

Symetrii molekuly neopentanu lze narušit, pokud jsou některé atomy vodíku nahrazeny atomy deuteria. Zejména, pokud má každá methylová skupina odlišný počet substituovaných atomů (0, 1, 2 a 3), získá se chirální molekula. Chirality v tomto případě vzniká pouze distribucí hmoty jeho jader, zatímco distribuce elektronů je stále v podstatě achirální. Tato chiralita je dosud nejtenčí syntetizovanou a byla hodnocena ROA v roce 2007.[2]

Reference

  1. ^ Forbes, Kayn A. (2019-03-14). „Ramanova optická aktivita pomocí zkroucených fotonů“ (PDF). Dopisy o fyzické kontrole. 122 (10): 103201. Bibcode:2019PhRvL.122j3201F. doi:10.1103 / PhysRevLett.122.103201. PMID  30932650.
  2. ^ Haesler, Jacques; Schindelholz, Ivan; Riguet, Emmanuel; Bochet, Christian G .; Hug, Werner (2007). „Absolutní konfigurace chirálně deuterovaného neopentanu“ (PDF). Příroda. 446 (7135): 526–529. doi:10.1038 / nature05653. PMID  17392783. S2CID  4423560.

Bibliografie

  • Laurence D. Barron, Fujiang Zhu, Lutz Hecht, George E. Tranter, Neil W. Isaacs, Ramanova optická aktivita: Incizní sonda molekulární chirality a biomolekulární struktury, Journal of Molecular Structure, 834–836 (2007) 7–16.

Viz také

externí odkazy