Spin rozdělí izomery

27.8.2018
Citace:
K.Banerjee-Ghosh et al., Separation of enantiomers by their enantiospecific interaction with achiral magnetic substrates, Science. 2018 Jun 22;360(6395):1331-1334. doi: 10.1126/science.aar4265. Epub 2018 May 10
Zdroj
Typický příklad chirální molekuly představuje aminokyselina alanin CH3CH(NH2)COOH, jejíž dvě možné struktury vidíme na obrázku. Šedivé koule značí atomy uhlíku, modré kyslíku, zelené dusíku a červené vodíku.

Magnet může rozdělit chirální sloučeniny, což je značným překvapením. Nazýváme tak molekuly stejného složení a struktury, pokud existují ve dvou podobách, které se k sobě mají jako předmět a jeho obraz v zrcadle. Zároveň není možné je ztotožnit žádným pohybem, např. otáčením. Zpravidla jde o sloučeniny s atomem uhlíku, na který se váží čtyři odlišné skupiny. Typický příklad je molekula aminokyseliny alaninu CH3CH(NH2)COOH, jejíž dvě možné chirální struktury vidíme na obrázku. Šedivé koule značí atomy uhlíku, modré kyslíku, zelené dusíku a červené vodíku. Hovoříme rovněž o optických izomerech neboli enantiomerech, protože každá z obou struktur stáčí rovinu polarizovaného světla jiným směrem, tzv. L forma doleva, R forma doprava.

Chemické struktury aminokyselin L-lysinu, L-cysteinu a L-alaninu, které stáčejí rovinu polarizovaného světla doleva.Izraelští vědci studovali adsorpci chirálního peptidu z alaninu, cysteinu a lysinu na ferromagnetické kobaltové vrstvě pokryté 5 nm silným filmem zlata. Každý z izomerů se lépe adsorbuje při opačné orientaci magnetického kolmého k povrchu. Z experimentů vyplývá, že nejde o přímé působení pole, ale o interakci spinů elektronů chirální molekuly se spiny atomů zlata. Každý z optických izomerů upřednostňuje jinak orientované spiny elektronů ve své molekuly, o čemž svědčí i závislost vodivosti těchto molekul na spinu elektronů procházejícího proudu. Proto lépe interaguje s elektronem s vhodně orientovaným spinem v podložce, o čemž rozhoduje směr vloženého magnetické pole.

Spinem nazýváme kvantovou vlastnost elementárních částic bez ekvivalentu v klasické fyzice. Můžeme ho chápat jako vnitřní moment hybnosti. Pro elektron nabývá hodnot 1/2 a -1/2.

Něco málo více o problematice dělení optických izomerů najdeme zde: akademon.cz 12.5.2006 - Přebírání molekul.

 
Odeslat komentář k článku "Spin rozdělí izomery "



Opište text z obrázku:

Odeslat článek "Spin rozdělí izomery " e-mailem

Diskuse/Aktualizace