Separar conformere con la luz

Nuevo proceso de separación molecular

26.10.2018

Christian Brand, UDE/Uni Wien

Científicos de la Universidad de Duisburg-Essen (UDE) y Viena han encontrado un nuevo método para el aislamiento selectivo de moléculas similares con átomos (conformadores) dispuestos de forma diferente en el espacio: Consiguieron demostrar que los conformadores pueden separarse entre sí por medio de un haz de luz, ya que las moléculas complejas tienen una naturaleza ondulatoria.

"Este es un gran avance. Abre enfoques completamente nuevos para la investigación de biomoléculas, así como para la química atmosférica, la astrofísica y la investigación de catálisis", dice el físico cuántico de la UDE, el profesor Klaus Hornberger.

Con casi todas las moléculas más grandes, los átomos pueden ser dispuestos espacialmente de manera diferente - a pesar de las mismas proporciones de unión. Esto a menudo afecta la rapidez con la que reaccionan químicamente e interactúan con los campos externos. "Sin embargo, la clasificación de una cierta estructura, un llamado conformador, es muy difícil", dijo Hornberger, "porque las geometrías moleculares son muy similares.

Como un cubo mágico

"Las moléculas flexibles se asemejan en cierto modo a un cubo mágico. El cubo sigue siendo idéntico, pero el patrón que se ve depende en gran medida de cómo se retuercen los componentes individuales", dice Christian Brand de la Universidad de Viena y primer autor del estudio. Los métodos establecidos para la selección de los conformadores utilizan diferencias en la distribución de electrones dentro de la molécula. Sin embargo, esto no es adecuado para moléculas con muchos conformadores diferentes, ya que sus propiedades son a menudo casi idénticas.

La idea del nuevo método es que cada conformador reacciona de forma ligeramente diferente a la luz de un determinado color: la longitud de onda. Mientras que un Konformer absorbe la luz de una cierta longitud de onda, todos los demás sólo sienten una fuerza de atracción. Si estas interacciones están coordinadas para todos los conformadores, es posible separar las diferentes estructuras entre sí por difracción en una rejilla de luz. "La naturaleza de onda cuántica mecánica de las moléculas nos permite abordar muy eficazmente las estructuras moleculares individuales y aislar cualquier conformador existente", dice Benjamin Stickler (UDE), uno de los autores principales de este estudio.

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