Met microgolfstraling kun je veel beter bepalen of moleculen links- of rechtsdraaiend zijn dan met gepolariseerd licht. Het lukt zelfs met mengsels van een aantal verschillende chirale verbindingen, zo blijkt deze week uit het omslagartikel van Nature.

Het nieuwe meetprincipe berust niet op polarisatie-effecten maar op elektrische dipoolmomenten. Links- en rechtsdraaiende moleculen (enantiomeren, dus), zijn spiegelbeelden van elkaar. De dipoolmomenten spiegelen mee. En als je het molecuul laat roteren door interactie van dat dipoolmoment en een stralingsveld van een bepaalde golflengte, draait het spiegelbeeld dus ook de andere kant op.

Harvard-onderzoekers David Patterson en John Doyle hebben het samen met Melanie Schnell van het centrum voor vrije-elektronenlasers (CFEL) in Hamburg uitgeprobeerd. Als testsubstantie diende 1,2-propaandiol, een stof waarvan de moleculaire constanten nauwkeurig bekend zijn terwijl je tevens beide enantiomeren los kunt kopen. Ze bleken die twee niet alleen goed van elkaar te kunnen onderscheiden, maar als ze er een mengsel van maakten konden ze konden ook bepalen wat de mengverhouding was.

Een beetje bewerkelijk lijkt hun ‘microgolfspectrometrie’ wel te worden: om te beginnen werkt het in een sterk verdunde dampfase bij 226 graden onder nul. Die verdunning zien de auteurs echter als een voordeel: bij metingen met gepolariseerd licht heb je juist hoge concentraties nodig om een detecteerbaar signaal te krijgen, en hoge concentraties zijn nu eenmaal veel lastiger te realiseren dan lager.

Bovendien kun je een mengsel scannen met wisselende golflengtes, en zo de chiraliteit van alle aanwezige verbindingen bepalen. Elk molecuul reageert immers op een ander deel van het spectrum. Met gepolariseerd licht is dat veel lastiger: mengsels van meer dan drie componenten die allemaal links- of rechtsdraaiend kunnen zijn, zijn volgens de auteurs ‘pretty hopeless’.

bron: Harvard