模拟光手性识别和控制镜像分子

研究人员设计了一种新型的光,在理论上,有效地识别手性分子的左或右撇子版本。方法可能使分离的一种有效方式,控制和选择性手性分子反应,以及导致超速的手性动态成像气体,液体和固体。

许多分子左、右旋形式——被称为对映体,互为镜像。知道偏手性或手性,这样的分子是至关重要的,因为他们的不同的形式可以有截然不同的活动:当一个对映体可能是一种有效的药物,另一种可能是有毒的。

但对映体的区别是很困难的,因为他们有相同的物理和化学性质。只有当他们与另一个手性对象交互,他们的用手习惯。标准方法使用圆偏振光,电磁波垂直于旋转的方向旅行,区分对映体,这是更快,更清洁和更多功能比使用化学手段。

然而,问题是,自然光螺旋线远大于小目标分子,因此光旋转方向由分子几乎没有“感觉”。其结果是,这种方法只能检测non-dipole区别非常脆弱,或磁场,对映体之间的相互作用,这意味着很难得到精确的结果。

现在,奥尔加Smirnova马克斯出生于研究所的实验室在柏林,德国,与同事在以色列和意大利,可能克服这个障碍。他们推断一个新形式的合成光编码与手性和作为手性“对象”或光子试剂。而不是依赖的螺旋结构光检测弱non-dipole交互,与新的光学领域的研究人员模拟光的电场“吸引”手性轨迹,基本上使强大的光学反应敏感,不同的对映体。

光与手性物质的合成手性非常有效,它允许我们迫使一个分子对映体在某些谐波频率发出明亮的光,而其镜双仍然完全黑暗的,”研究合著者解释道大卫AyusoSmirnova成员的实验室。”这两个对映体发出的亮光仍在我们的完全控制之下。“此外,团队表明,方法的灵敏度来区分相反的对映体可以达到最终的效率极限。

设计手性光研究人员利用数学建模和测试如何与手性分子包括使用计算机模拟氧化丙烯。虽然还有待测试在现实世界中,研究小组已经提出了一个实验室设置生成手性使用现有的激光技术的光融合两个收敛激光束具有两个不同频率的光波。优化不同频率之间的相移控制光的构型,因此选择哪种类型的分子强烈相互作用。

的能力为手性分子引起选择性反应强烈追捧,因为它使我们能够区分的对映体可以有非常不同的生物和医药功能,”说Jorg他在格拉斯哥大学的调查光手性,英国。这是一个非常激动人心的和有前途的想法,我期待着看到它实现一个实验。”