计算拟合程序设置为重振振动圆二色性光谱
过程改进的可靠性技术,可以确定分子的手性可以看到该工具应用于一个更大的规模。过程不确定性的理论能量占手性分子的构象,使一个更可靠的拟合实验振动圆二色性(VCD)光谱的计算光谱贡献个人的矫形器。
区分对映体的能力是一个重要的考虑在使用手性分子,作为他们的属性可以是非常不同的。香芹酮分子:它的两个对映体不同的交互与嗅觉受体的鼻子可以确定哪个是哪个,绿薄荷气味之一,其他的香菜种子。然而,不同的对映体的存在可以检测和更加困难有更大的影响。
这个任务最完善的技术依赖于不同的圆二色性(见下面的框)对映体之间的镜像分子吸收两种不同类型的圆偏振光(右和左旋)不同的区段。测量穿过波长范围产生的光谱差异,科学家们可以开始理解这对映体存在。随着光谱本身没有提供足够的信息来确定对映体,计算模型解释实验数据通过比较它与理论上预测光谱。
的美丽我们的方法是正确的用手习惯总是比相反的手性更好的协议与实验
然而,振动圆二色性光谱是非常敏感的分子构象,在室温下,大型和灵活的分子存在于许多构象。每个结构都有自己的圆二色性指纹,因此实验光谱实际上是一个叠加的许多个人矫形器的光谱样本。矫形器不发生在等量,要么——更稳定,低能量结构比更高的能源替代品将会更加普遍。考虑到这一点,这是惯例来确定可能的分子构象,计算他们的精力和相应的指纹,然后平均这些单个组件适合光谱实验VCD。
这不是故事的结局。的计算可以用各种方法在不同的层次,从非常简单到非常高级。这些计算会导致不同的相对能量可能的空间结构,从而最终不同的理论光谱与实验相比,随后一个——在一天结束的时候是他们的用手习惯的分配的基础,“解释道Wybren Jan Buma荷兰,阿姆斯特丹大学的。
通过使用遗传算法可以考虑不确定性计算能量,Buma和他的同事们已经产生了statistically-justified方法拟合计算光谱实验VCD光谱。这种场适者生存的方法获得最优实验符合旨在减少不正确的结论关于这对映体的机会。
Buma的团队测试了两个分子的过程,香茅醛和dehydroquinidine。香茅醛是一个非循环单萜与杀虫剂属性和五个碳碳单键沿着主干的意思是它有一个非常灵活的结构。Dehydroquinidine是一种chincona生物碱的构象景观是主导因素在决定不对称organocatalysis反应的结果。团队为案例显示,甚至表现出动态结构变化大,他们辨认正确的绝对构型的过程是非常有用的任务。Dehydroquinidine作为最坏的测试过程的大型动态结构变化表现出其极性羟基,导致冲突的类型的结论在以前的VCD研究。的美丽我们的方法是正确的用手习惯总是比相反的手性,更好的协议与实验”Buma说。”,更重要的是,我们可以给一个定量测量的任务是可靠的。
自动化的野心
Buma的团队希望他们的过程将提高VCD的可靠性作为一种分析工具,并导致其使用越来越广泛。我们会看不同的系统,例如自组装聚合物、纤维、淀粉…此时此刻很难处理。的另一件事情我们想做的是把这些想法变成一种大型机(自动化),如核磁共振。
根据普拉萨德Polavarapu专家chiroptical光谱方法在范德比尔特大学,我们,这个过程是一个有用的推进。不过,独立确认构象异构体人口的主要问题推导出以这种方式与实验确定溶液中的构象异构体种群阶段将困扰着研究人员多年来。这是因为信息实验溶液中的构象异构体的数量确定阶段,而稀疏,”他补充道。
切赫BourVCD,用来探测螺旋结构的分子在布拉格,捷克科学院说,过程提供了更多的信息分子的行为。“我看到一些危险可能过度学习相关的方法和数值不稳定的结果,但总的来说我同意用他们的方法VCD光谱学成为一个健壮的工具来研究手性分子。
圆二色性
横向波,如光,波的振荡的方向是垂直于方向波的旅行。这些波具有一种偏振特性,决定了这些振荡的取向。等电磁波的光,这是指波的电场分量。电场可以摆动垂直、水平或任意角度方向垂直,旅行,和一个可以表达所有偏振光州的总和两个垂直和水平偏振光。如果这两个两极分化状态是彼此相的四分之一波长,整个两极分化状态将不再是线性的(也就是说,不局限于一个平面),和由此产生的振荡将旋转的方向旅行以恒定速率和幅度。这种类型的光被称为圆偏振光,有两种类型;正确的,左撇子。这两个的区别是是否顺时针或逆时针的旋转振荡,分别。
光学活性的分子吸收这两种不同区段,圆偏振光,因此,一个可以测量两种类型之间的不同吸收——这被称为圆二色性。测量圆二色性在一个波长范围是一个过程被称为圆二色性光谱,它特别有用在阐明二次大型生物分子结构和构象的细节,其中很多都是手性的。振动圆二色性光谱措施对能源范围相关的振动运动圆二色性;也就是说,电磁波谱的红外和近红外部分。
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