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灯光,相机,行动:物理学家采取的停止动作图像 光驱动分子反应

星期一,2020年7月20日

Light-induced ring opening reaction

该图示示出了跨越多个飞秒光诱导开环反应。由统一彩票登录的研究人员这项工作刚刚发表在Nature化学。 (稿信用: LEA-玛利亚ibele)

 

 

曼哈顿 - 统一彩票登录物理学家已采取的光诱导分子开环反应极快的快照 - 类似于那些帮助从太阳光人体产生维生素d。该研究 发表在化学性质.

“认为这是像动画片停止运动,”说 丹尼尔·罗尔斯,物理学副教授,这项研究的首席研究员。 “对于每一个分子,你开始用激光脉冲的反应,采取的是什么样子随着时间的推移,然后把它们放在一起快照。这将创建一个‘分子电影’,显示了如何的分子变化作为一个功能的电子结构多少时候,我们开始,当我们停止之间通过“。

沙善帕塔克,博士生和纸张的主要作者,说这个想法是研究的一个环在飞秒的时间尺度,这是一秒钟的一个千万亿分子如何打开动态。研究人员使用一个自由电子激光通过记录电子能谱作为分开的分子举动的原子来可视化这些反应是如何发生的。

“开环反应是在自然界中观察到相当多的,”帕塔克说。 “一个例子是维生素D3在我们的皮肤形成。当阳光照在我们的皮肤,我们有有UV光的吸收帮助。环打开,形成前体维生素D3的形成,这些小环结构大的化合物“。

使维生素d涉及各种生物功能,这开环仅仅是一个小 - 非常小的 - 该过程的一部分,所述帕塔克。这项研究是能够将过程记录分子中的变化,以了解这一过程的速度,它是如何发生的,并比较以前公认的理论。

“了解过程具有可在技术上更有效率,并为开发可应用于类似的反应一般规则可用于制造类似过程的影响,”罗尔斯说,谁收到了 美国国家科学基金会教授早期的职业生涯奖 在2018资助的这项研究。

根据罗尔斯,这项研究将离不开国际合作成为可能。除了罗尔斯和帕塔克,谁是J.R.的一部分麦克唐纳实验室的K-状态物理系,从达勒姆大学研究人员组成的团队和布里斯托尔的英国大学,既为研究提供了关键的量子化学计算。其他合作者包括在加利福尼亚州斯坦福大学的SLAC国家加速器实验室的研究人员;达斯伯里实验室,伦敦大学学院和牛津大学的在U.K大学;欧洲XFEL,德意志德国elektronen同步加速器和max-出生学院; ELETTRA - sincrotrone里雅斯特和意大利国家fisica nucleare在意大利;在瑞典哥德堡大学;新南方威尔士大学和澳大利亚斯威本科技大学。



资源

丹尼尔·罗尔斯
rolles@phys.ksu.edu

沙善帕塔克
shashankp@phys.ksu.edu

网站

自然化学品

斯蒂芬妮·雅克
785-532-2535
media@k-state.edu

乍看上去

统一彩票登录物理学家已采取的光诱导分子开环反应极快的快照 - 类似于那些帮助从太阳光人体产生维生素d。