النشاط البصري الراماني

📅 آخر تحديث: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة
أطياف ROA (+) i (-) بينين

النشاط البصري الراماني (ROA) هو تقنية طيفية اهتزازية تعتمد على الفرق في شدة الضوء المستقطب دائريًا يمينًا ويسارًا الناتج عن الكيرالية الجزيئية . [ 1 ]

تاريخ النشاط البصري الراماني

بدأ هذا المجال بالعمل الدكتوراه الذي قام به لورانس د. بارون مع بيتر أتكينز في جامعة أكسفورد، وتم تطويره لاحقًا بشكل أكبر من قبل بارون مع ديفيد باكينغهام في جامعة كامبريدج .

وقد تم إحراز المزيد من التطورات، بما في ذلك المساهمات المهمة في تطوير أدوات النشاط البصري الراماني العملية ، من قبل فيرنر هوغ من جامعة فريبورغ ، ولوتز هيشت مع لورانس بارون في جامعة غلاسكو .

نظرية النشاط البصري الراماني

يقوم مبدأ النشاط البصري الراماني على التداخل بين الموجات الضوئية المتشتتة بفعل استقطابية ونشاط جزيء كيرالي، مما يؤدي إلى اختلاف في شدة الحزم الضوئية المتشتتة ذات الاستقطاب الدائري الأيمن والأيسر. ويكشف طيف فروق الشدة المسجل عبر نطاق من الأعداد الموجية معلوماتٍ عن المراكز الكيرالية في جزيء العينة.

يمكن رصد النشاط البصري الراماني بأشكال متعددة، تبعًا لاستقطاب الضوء الساقط والضوء المتشتت. فعلى سبيل المثال، في تجربة الاستقطاب الدائري المتشتت (SCP)، يكون الضوء الساقط مستقطبًا خطيًا، ويتم قياس الفروقات في الاستقطاب الدائري للضوء المتشتت. أما في تجربة الاستقطاب الدائري المزدوج (DCP)، فيكون كل من الضوء الساقط والضوء المتشتت مستقطبًا دائريًا، إما متوافقين في الطور (DCPI) أو غير متوافقين في الطور (DCPII).

مطيافية النشاط البصري الراماني البيولوجي

نظراً لحساسيتها للكيرالية، تُعدّ تقنية رامان للنشاط البصري أداةً مفيدةً لدراسة بنية وسلوك الجزيئات الحيوية في المحاليل المائية. وقد استُخدمت لدراسة بنى البروتينات والأحماض النووية والكربوهيدرات والفيروسات . ورغم أن هذه الطريقة لا تُقدّم معلوماتٍ بدقةٍ ذريةٍ تُضاهي دقة الطرق البلورية ، إلا أنها قادرةٌ على فحص البنية والسلوك في ظروفٍ أقرب إلى الواقع البيولوجي (قارن بين بنية المحلول الديناميكية التي تُفحص بواسطة تقنية رامان للنشاط البصري وبنية البلورة الثابتة).

يرتبط التحليل الطيفي للنشاط البصري الراماني بالتحليل الطيفي الراماني وثنائية اللون الدائرية . وقد أظهرت دراسات حديثة كيف يمكن، باستخدام حزم ضوئية دوامية ، إظهار نوع مميز من النشاط البصري الراماني الحساس للزخم الزاوي المداري للضوء الساقط. [ 2 ]

أجهزة قياس النشاط البصري الراماني

لقد اعتمدت معظم الأعمال الحالية في هذا المجال على أدوات مصممة خصيصًا، على الرغم من توفر الأدوات التجارية الآن.

شركة Enantios AG، وهي شركة منبثقة عن ETH Zurich، لديها جهاز ROA للتشتت الأمامي حاصل على شهادة CE في السوق، وذلك استنادًا إلى الورقة البحثية التي نشرتها المؤسسة كارين ر. لايتنر خلال دراستها للدكتوراه. [ 3 ] [ 4 ]

أقل درجة من الكيرالية تم تقييمها بواسطة ROA

يمكن كسر تناظر جزيء النيوبنتان باستبدال بعض ذرات الهيدروجين بذرات الديوتيريوم. على وجه الخصوص، إذا احتوت كل مجموعة ميثيل على عدد مختلف من الذرات المستبدلة (0، 1، 2، و3)، نحصل على جزيء كيرالي. تنشأ الكيرالية في هذه الحالة فقط من خلال توزيع كتلة أنويته، بينما يظل توزيع الإلكترونات غير كيرالي بشكل أساسي. تُعد هذه الكيرالية الأقل كثافة التي تم تصنيعها حتى الآن، وقد تم تقييمها بواسطة ROA في عام 2007. [ 5 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ نافي، لورانس أ. (2010-01-01)، "النشاط البصري الراماني، النظرية*" ، في ليندون، جون سي. (محرر)، موسوعة التحليل الطيفي والقياس الطيفي (الطبعة الثانية) ، أكسفورد: أكاديميك برس، ص 2397-2405 ، ISBN  978-0-12-374413-5تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 يوليو 2023
  2. ↑ فوربس، كاين أ. (14 مارس 2019). "النشاط البصري الراماني باستخدام الفوتونات الملتوية" (ملف PDF) . مجلة Physical Review Letters . 122 (10) 103201. Bibcode : 2019PhRvL.122j3201F . doi : 10.1103/PhysRevLett.122.103201 . PMID 30932650. S2CID 206318692 .  
  3. ↑ لايتنر، كارين ر.؛ جيسلر، دانيال؛ ماير، ستيفان أ.؛ نيس، هانا؛ كايتل، روبرت س.؛ نوريس، ديفيد ج. (2021). "قياس النشاط البصري الراماني باستخدام تعديل الاستقطاب عالي التردد" . مجلة الكيمياء الفيزيائية أ . 125 (36): 8132-8139 . doi : 10.1021/acs.jpca.1c06132 . PMID 34488342 . 
  4. ↑ https://enantios.com/products-and-services/
  5. ↑ هاسلر، جاك؛ شيندلهولز، إيفان؛ ريغيه، إيمانويل؛ بوشيه، كريستيان ج.؛ هوغ، فيرنر (2007). "التكوين المطلق للنيوبنتان المُدَوتَر كيراليًا" (ملف PDF) . مجلة نيتشر . 446 (7135): 526-529 . Bibcode : 2007Natur.446..526H . doi : 10.1038/nature05653 . PMID: 17392783. S2CID : 4423560 .  

فهرس

  • لورانس د. بارون، فوجيانغ تشو، لوتز هيشت، جورج إي. ترانتر، نيل دبليو. إسحاق، النشاط البصري رامان: مسبار دقيق للكيرالية الجزيئية والبنية الجزيئية الحيوية ، مجلة البنية الجزيئية ، 834-836 (2007) 7-16.