Введение
Раманская оптическая активность (ROA) — это вибрационная спектроскопическая техника, основанная на разнице интенсивностей рамановского рассеяния света с правой и левой круговой поляризацией, обусловленной молекулярной хиральностью.
История раманской оптической активности
Эта область зародилась в докторской диссертации Лоуренса Д. Баррона под руководством Питера Аткинса в Оксфордском университете и впоследствии была развита Барроном совместно с Дэвидом Букингемом в Кембриджском университете. Дополнительные разработки, включая значительный вклад в создание практических приборов для измерения оптической активности Рамана, были осуществлены Вернером Хугом из Университета Фрибурга и Лутцем Хехтом вместе с Лоуренсом Барроном в Университете Глазго.
Биологическая спектроскопия оптической активности Рамана
Из-за своей чувствительности к хиральности, оптическая активность Рамана является ценным методом исследования структуры и поведения биомолекул в водном растворе. Она применялась для изучения структуры белков, нуклеиновых кислот, углеводов и вирусов. Хотя данный метод не обеспечивает информации с атомным разрешением, как кристаллографические методы, он позволяет исследовать структуру и поведение в условиях, более близких к биологическим (сравните структуру динамического раствора, определяемую с помощью оптической активности Рамана, со статической кристаллической структурой).
Сопутствующие спектроскопические методы
Раманская спектроскопия оптической активности связана с рамановской спектроскопией и круговым дихроизмом. Недавние исследования показали, что использование оптических вихревых пучков позволяет выявить особый тип рамановской оптической активности, чувствительный к орбитальному угловому моменту падающего света.
Раманские приборы оптической активности
Большая часть существующих исследований в этой области проводилась с использованием инструментов, изготовленных по индивидуальному заказу, хотя сейчас доступны и коммерческие приборы.
Наименьшая хиральность, оцениваемая по ROA
Симметрия молекулы неопентана может быть нарушена, если некоторые атомы водорода заменить атомами дейтерия. В частности, если в каждой метильной группе разное число замещенных атомов (0, 1, 2 и 3), образуется хиральная молекула. Хиральность в этом случае обусловлена исключительно распределением масс ядер, при этом распределение электронов остаётся практически ахиральным. Эта хиральность является наиболее слабой из синтезированных на сегодняшний день и была исследована методом ROA в 2007 году.