手性晶体分离用磁铁

科学家们用磁铁分离对映体。¹利用分子中电子自旋和磁铁之间的相互作用，他们开始结晶特定的对映体，这取决于磁铁的哪一极被使用。

19世纪中期，路易斯·巴斯德(Louis Pasteur)首次将磁性和手性联系起来，他认为生物学中的同手性来自地球磁场。我们现在知道磁场不是手性的，但是最近的研究利用手性诱导自旋选择性(CISS)效应将手性分子与磁铁结合，²研究人员由罗恩乃缦而且梅尔Lahav表示来自以色列魏茨曼科学研究所，以及Yossi帕来自以色列耶路撒冷希伯来大学的研究人员已经开始使用磁铁将手性化合物从溶液中结晶并完全分离。“我们坐在一起喝咖啡，说，‘试着看看结晶怎么样?事实是，我认为它永远不会起作用，但它确实起作用了。”乃缦说。

研究人员发现，当手性分子接近磁铁表面时，它的电子通过一种称为自旋-自旋耦合的非共价相互作用与表面的电子相互作用。由于CISS效应，当分子和表面的自旋是反平行的时，这种相互作用更有利，这发生在每个磁极和给定的对映体上。“由于(相应的)对映体与表面的吸引力相互作用，一种对映体的浓度梯度比另一种对映体高。然后，开始结晶的可能性就更高了，”Naaman解释道。

结晶是一种自催化效应——一旦开始，它就会继续——尽管微小的晶体从磁铁中扩散出去，但它们会继续从溶液中结晶出来。利用这一效应，科学家团队从混合和纯溶液中可控地结晶出不同氨基酸的对映体。

“这里报道的对映体结晶是CISS效应的另一个重要证实，”解释说Vladimiro穆西卡他在美国亚利桑那州立大学研究手性系统中的量子效应。“由于交换相互作用，它会深刻影响分子对磁性基质的反应。”

“只有在磁性和手性分子之间相互作用的新发现之后，这一成就才有可能实现，”评论道克里斯托瓦尔Viedma他在西班牙马德里康普顿斯大学研究手性分子的结晶。“目前的工作可以提供一种新的方法来利用对映选择性结晶方法，这是一种独特的，可能是革命性的方法。”

这种方法必须与从大体积溶液中结晶的方法竞争，并且只能用于分离将形成对映纯晶体的分子。然而，持续的搅拌可能会消除大量结晶，Naaman仍然相信他们可以使他们的方法在工业上工作。我们的想法是要有一个纯度达到98%的方案。这是我们正在努力的方向，它可以做到-很容易!”