Новости химической науки > Быстрый спектрометр изучает конформационые переходы

Новый микроволновой спектрометр, разработанный исследователями из США, позволяет наблюдать за переходом из основного в возбужденное состояние, что позволяет по новому взглянуть на их реакционную способность.

Результаты первых экспериментов показывают, что для изученных молекул переход между двумя изомерами происходит медленнее, чем предсказывает теория.

При поглощении молекулой энергии она может переходить из более стабильной конформации в менее стабильную, такое преобразование может занимать пикосекунды. Различные конформеры могут быть идентифицированы по уникальной картине их вращательных спектров – разные конформеры поглощают микроволновое излучение с различной частотой, однако для слежения за конформационными переходами требуется получение спектров высокого разрешения с высокой скоростью.

Циклопропил карбоксиальдегид при облучении инфракрасным лазером переходит из син- (голубая) в анти- (красная) стереоформы; вращательный спектр позволяет оценить скорость изомеризации. (Рисунок из Science, 2008, 320, 924)

Брайан Диан (Brian Dian) из Университета Виргинии смог решить эту задачу с помощью импульсного линейно-частотного модуляционного микроволнового Фурье-спектрометра [chirped-pulse Fourier transform microwave (CP-FTMW)], способного зарегистрировать спектр со скоростью в 100 раз большей, чем обычный микроволновой спектрометр. Новый прибор облучает молекулу, возбужденную лазером, микроволнами, охватывающими широкий круг частот.

Для изучения того, как при возбуждении молекула переходит из одного конформационного состояния в другое, необходимо большое количество вращательных спектров, зарегистрированных для разных уровней возбуждения. С помощью нового спектрометра исследователи получили 17000 вращательных спектров за 52 часа, обычному микроволновому Фурье-спектрометру для выполнения этих измерений потребовалось бы 27 лет.

Сокращение времени измерений позволило исследователям исследовать переходы между син- и анти-конфигурациями. Результаты исследований показали, что переход отличается достаточно сложной кинетикой, а скорость изомеризации существенно меньше (в 16 раз), чем это предсказывает теория.

Источник: Science, 2008, 320, 924 (DOI: 10.1126/science.1157668

метки статьи: #аналитическая химия, #органическая химия, #физическая химия