Рамановская оптическая активность
Рамановская оптическая активность (ROA) — это метод колебательной спектроскопии , основанный на разнице в интенсивности комбинационного рассеяния правого и левого циркулярно поляризованного света из-за молекулярной хиральности . [1]
История рамановской оптической активности
[ редактировать ]Эта область началась с докторской работы Лоуренса Д. Бэррона с Питером Аткинсом в Оксфордском университете , а затем получила дальнейшее развитие Бэррона с Дэвидом Бэкингемом в Кембриджском университете .
Дополнительные разработки, в том числе важный вклад в разработку практических инструментов рамановской оптической активности , были сделаны Вернером Хугом из Фрибурского университета и Лутцем Хехтом вместе с Лоуренсом Бэрроном из Университета Глазго .
Теория рамановской оптической активности
[ редактировать ]Основной принцип рамановской оптической активности заключается в интерференции световых волн, рассеянных поляризуемости и оптической активности тензорами хиральной молекулы, что приводит к различию интенсивностей право- и левополяризованных по кругу рассеянных пучков. Спектр различий интенсивности, зарегистрированный в диапазоне волновых чисел, раскрывает информацию о хиральных центрах в молекуле образца.
Рамановскую оптическую активность можно наблюдать в различных формах, в зависимости от поляризации падающего и рассеянного света.свет. Например, в эксперименте с рассеянной круговой поляризацией (SCP) падающий светлинейно поляризован, и измеряются различия в круговой поляризации рассеянного света.В двойной круговой поляризации (ДКП) как падающий, так и рассеянный свет направлены по кругу.поляризованы либо в фазе (DCPI), либо в противофазе (DCPII).
Спектроскопия биологической рамановской оптической активности
[ редактировать ]Из-за своей чувствительности к киральности рамановская оптическая активность является полезным исследованием биомолекулярной структуры и поведения в водных растворах. Его использовали для изучения белков , нуклеиновых кислот , углеводов и вирусов структур . Хотя этот метод не раскрывает информацию с атомным разрешением кристаллографических подходов, он способен исследовать структуру и поведение в биологически более реалистичных условиях (сравните структуру динамического раствора, исследуемую с помощью оптической активности комбинационного рассеяния света, со статической кристаллической структурой).
Родственные спектроскопические методы
[ редактировать ]Рамановская спектроскопия оптической активности связана с рамановской спектроскопией и круговым дихроизмом . Недавние исследования показали, как при использовании оптических вихревых световых лучей проявляется особый тип рамановской оптической активности, чувствительный к орбитальному угловому моменту падающего света. [2]
Приборы для рамановской оптической активности
[ редактировать ]В большинстве существующих работ в этой области использовались инструменты, изготовленные по индивидуальному заказу, хотя сейчас доступны коммерческие инструменты.
Самая тонкая хиральность, оцененная ROA
[ редактировать ]Симметрия молекулы неопентана может быть нарушена, если некоторые атомы водорода заменить атомами дейтерия. В частности, если каждая метильная группа имеет разное количество замещенных атомов (0, 1, 2 и 3), получается хиральная молекула. Хиральность в этом случае возникает исключительно за счет массового распределения его ядер, тогда как распределение электронов по-прежнему остается по существу ахиральным. Эта хиральность является самой тонкой из синтезированных до сих пор и была оценена ROA в 2007 году. [3]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Нафи, Лоуренс А. (01 января 2010 г.), Линдон, Джон К. (редактор), «Комбинационная оптическая активность, теория *» , Энциклопедия спектроскопии и спектрометрии (второе издание) , Оксфорд: Academic Press, стр. 2397 –2405, ISBN 978-0-12-374413-5 , получено 20 июля 2023 г.
- ^ Форбс, Кейн А. (14 марта 2019 г.). «Рамановская оптическая активность с использованием скрученных фотонов» (PDF) . Письма о физических отзывах . 122 (10): 103201. Бибкод : 2019PhRvL.122j3201F . doi : 10.1103/PhysRevLett.122.103201 . ПМИД 30932650 . S2CID 206318692 .
- ^ Хэслер, Жак; Шиндельгольц, Иван; Риге, Эммануэль; Боше, Кристиан Г.; Обнимаю, Вернер (2007). «Абсолютная конфигурация хирально дейтерированного неопентана» (PDF) . Природа . 446 (7135): 526–529. Бибкод : 2007Natur.446..526H . дои : 10.1038/nature05653 . ПМИД 17392783 . S2CID 4423560 .
Библиография
[ редактировать ]- Лоуренс Д. Бэррон, Фуцзян Чжу, Лутц Хехт, Джордж Э. Трантер, Нил В. Айзекс, Рамановская оптическая активность: тщательное исследование молекулярной хиральности и биомолекулярной структуры , Журнал молекулярной структуры , 834–836 (2007) 7–16.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Два короля хиральности Дермот Мартин. Новости лаборатории. http://www.labnews.co.uk/article/2028647/two_kings_of_chirality
