Ramanova optická aktivita

Ramanova optická aktivita (ROA) je technikou vibrační diferenční spektroskopie, která pomocí Ramanova jevu měří rozdíl v odezvě chirální molekuly vůči pravo- a levotočivě kruhově polarizovanému záření. Výsledkem měření Ramanovy optické aktivity jsou vždy dvě spektra - vlastní (diferenční) ROA spektrum a zdrojové (sumární) Ramanovo spektrum.

Společně s komplementární technikou vibračního cirkulárního dichroismu (VCD) jsou souhrnně tyto metody označovány termínem vibrační optická aktivita (VOA).

Historie

ROA byla teoreticky předpovězena v roce 1969 Atkinsem a Barronem v článku nazvaném „Rayleighův rozptyl polarizovaných fotonů molekulami“. Následné zpřesnění teoretické předpovědi a zavedení bezrozměrné veličiny, tzv. +more diferenční cirkulární intenzity (circular intensity difference) popisující ROA provedl Barron a Buckingham v roce 1971. S ohledem na experimentální obtížnost (ROA má nejméně o tři řády slabší signál než Ramanův rozptyl) se první skutečné ROA spektrum podařilo změřit až v roce 1973 Barronovi, Bogaardovi a Buckinghamovi v Cambridge, přičemž toto měření bylo nezávisle potvrzeno Hugem a dalšími v Berkeley až v roce 1975. První měření pokrývala pouze úzký spektrální rozsah ~300-400 cm−1 a týkala se dvou enantiomerů 1-fenylethylaminu a 1-fenylethanolu, které mají v této spektrální oblasti dvojici spřažených pásů ROA.

Další rozvoj ROA byl těsně spjat s pokrokem v citlivosti užívané detekční přístrojové techniky. Nejdříve, koncem 70. +more let, s přechodem od fotonásobičů k diodové řádce a posléze především s nástupem CCD detektorů počátkem let 90. , které umožnily získávat spektra ROA od biologicky důležitých molekul. Pokrok se však nevyhnul ani samotnému experimentálnímu uspořádání aparatur ROA. Až do konce 80. let byla ROA experimentálně realizována v pravoúhlé geometrii. V roce 1989 se ale na University Glasgow podařilo experimentálně potvrdit teoretický předpoklad, že geometrie zpětného rozptylu je pro získávání spekter ROA nejvýhodnější.

Experimentální uspořádání

Současný typický spektrometr ROA se skládá z budícího kontinuálního laseru, vysoce světelného zobrazovacího spektrografu a chlazeného CCD detektoru. ICP spektrometr má navíc v excitační větvi elektrooptický modulátor (Pockelsovu celu), pomocí kterého přepínáme mezi pravo- a levotočivou kruhovou polarizací dopadajícího laserového záření. +more Naopak SCP spektrometr užívá polarizační dělič, který dokáže prostorově oddělit pravo- a levotočivě kruhově polarizované komponenty v rozptýleném záření a pomocí vláknové optiky je přivést na vstup spektrografu a obě současně nad sebe zobrazit na CCD detektor. Spektrum ROA v obou případech získáme odečtením Ramanových spekter získaných pro pravo- resp. levotočivě kruhově polarizovanou složku.

Reference

Literatura

L. D. +more Barron: Molecular light scattering and optical activity. Cambridge University Press, 2004. * L. D. Barron: Structure and behaviour of biomolecules from Raman optical activity. Current Opinion in Structural Biology 16 (2006) 638-643. * L. D. Barron, L. Hecht, I. H. McColl, E. W. Blanch: Raman optical activity comes of age. Molecular Physics 102 (2004) 731-744. * L. D. Barron: Compliments from Lord Kelvin. Nature 446 (2007) 505-506. * L. D. Barron, L. Hecht, E. W. Blanch, A. F. Bell: Solution structure and dynamics of biomolecules from Raman optical activity. Progress in Biophysics & Molecular Biology 73 (2000) 1-49. * V. Kopecký Jr. , V. Baumruk: Kam kráčí Ramanova optická aktivita aneb ohlédnutí za uplynulými 40 lety. Chemické listy 105 (2011) 162-169.

Související články

Ramanův jev * Ramanova spektroskopie * Chandrasekhara Venkata Raman

Externí odkazy

[url=http://fu. mff. +morecuni. cz/biomolecules/media/img/problems/roa. pdf]Vladimír Baumruk: Ramanova optická aktivita - proč a nač. [/url] * [url=https://web. archive. org/web/20100505001617/http://www. chem. gla. ac. uk/staff/laurence/research/ROAHome. htm]Lawrence D. Barron: Raman optical activity. [/url].

Kategorie:Spektroskopie Kategorie:Instrumentální analytická chemie