Raman optische Aktivität

ROA-Spektren von (+) i (-) Pine

Raman optische Aktivität (ROA) ist eine Schwingung spektroskopisch Technik, die auf den Unterschied in der Intensitätsunterschied angewiesen ist Raman verstreut rechts und links kreisförmig polarisiertes Licht aufgrund von Molekular Chiralität.

Geschichte der optischen Aktivität von Raman

Das Feld begann mit der Doktorarbeit von Laurence D. Barron mit Peter Atkins Bei der Universität von Oxford und wurde später von Barron mit weiterentwickelt mit David Buckingham Bei der Universität von Cambridge.

Weitere Entwicklungen, einschließlich wichtiger Beiträge zur Entwicklung der praktischen optischen Raman -Aktivität Instrumente, wurden von Werner Hug der gemacht Universität Friborgund Lutz Hecht mit Laurence Barron am Universität Glasgow.

Theorie der optischen Raman -Aktivität

Das Grundprinzip der optischen Raman -Aktivität besteht darin, dass es Störungen zwischen Lichtwellen gibt, die durch die verstreut sind Polarisierbarkeit und optische Aktivität Tensoren eines chiralen Moleküls, das zu einem Unterschied zwischen den Intensitäten der rechten und linkshändigen kreisförmigen, polarisierten Streustrahlen führt. Das Spektrum der Intensitätsunterschiede, die über einen Bereich von aufgezeichnet wurden Wellenzahlen Enthält Informationen über chirale Zentren im Probenmolekül.

Die optische Raman -Aktivität kann in einer Reihe von Formen beobachtet werden, abhängig von der Polarisation des Vorfalls und des verstreuten Lichts. Zum Beispiel ist das einfallende Licht im verstreuten kreisförmigen Polarisationsversuch (SCP) linear polarisiert und Unterschiede in der kreisförmigen Polarisation des gestreuten Lichts werden gemessen. In der doppelten kreisförmigen Polarisation (DCP) werden sowohl das einfallende als auch das gestreutete Licht kreisförmig polarisiert, entweder in Phase (DCPI) oder außerhalb der Phase (DCPII).

Biologische optische Aktivitätsspektroskopie biologischer Raman

Aufgrund seiner Empfindlichkeit gegenüber Chiralität ist die optische Raman -Aktivität eine nützliche Untersuchung von Biomolekular Struktur und Verhalten in wässriger Lösung. Es wurde verwendet, um zu studieren Protein, Nukleinsäure, Kohlenhydrat und Virus Strukturen. Obwohl die Methode keine Informationen zur atomaren Auflösung von enthüllt kristallographisch Ansätze, es ist in der Lage, Struktur und Verhalten unter biologisch realistischeren Bedingungen zu untersuchen (vergleichen Sie die dynamische Lösungsstruktur, die durch die optische Raman -Aktivität mit der statischen Kristallstruktur untersucht wird).

Verwandte spektroskopische Methoden

Die optische Aktivitätsspektroskopie der Raman ist miteinander verbunden mit Raman -Spektroskopie und Kreisendichroismus. Jüngste Studien haben gezeigt, wie durch die Verwendung optisches Wirbellicht Strahlen, eine bestimmte Art von Raman -optischen Aktivität, die empfindlich gegenüber dem Orbitalwinkelimpuls des einfallenden Lichts ist.[1]

Raman optische Aktivitätsinstrumente

Ein Großteil der vorhandenen Arbeiten in diesem Bereich hat maßgefertigte Instrumente verwendet, obwohl jetzt kommerzielle Instrumente verfügbar sind.

Die dünnste Chiralität, die von ROA bewertet wurde

Die Symmetrie des Neopentanmoleküls kann gebrochen werden, wenn einige Wasserstoffatome durch Deuteriumatome ersetzt werden. Insbesondere wenn jede Methylgruppe eine andere Anzahl von substituierten Atomen (0, 1, 2 und 3) aufweist, erhält man ein chirales Molekül. Die Chiralität in diesem Fall ergibt sich ausschließlich durch die Massenverteilung ihrer Kerne, während die Elektronenverteilung immer noch im Wesentlichen achiral ist. Diese Chiralität ist die dünnste bisher synthetisierte und wurde 2007 von ROA bewertet.[2]

Siehe auch

Verweise

  1. ^ Forbes, Kayn A. (2019-03-14). "Raman optische Aktivität mit verdrehten Photonen" (PDF). Physische Überprüfungsbriefe. 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). "Absolute Konfiguration des chiral deuterierten Neopentans" (PDF). Natur. 446 (7135): 526–529. doi:10.1038/nature05653. PMID 17392783. S2CID 4423560.

Literaturverzeichnis

  • Laurence D. Barron, Fujiang Zhu, Lutz Hecht, George E. Tranter, Neil W. Isaacs, Optische Raman -Aktivität: eine pikuläre Sonde der molekularen Chiralität und biomolekulare Struktur, Journal of Molecular Structure, 834–836 (2007) 7–16.

Externe Links