طیف VCD چیست ؟

[av_heading heading=’معرفی طیف VCD’ tag=’h1′ style=’blockquote modern-quote modern-centered’ size=” subheading_active=” subheading_size=’15’ padding=’10’ color=’custom-color-heading’ custom_font=’#8224e3′][/av_heading] [av_section color=’main_color’ custom_bg=” src=” attach=’scroll’ position=’top left’ repeat=’no-repeat’ video=” video_ratio=’16:9′ video_mobile_disabled=” min_height=” min_height_px=’500px’ padding=’default’ shadow=’no-shadow’ bottom_border=’no-border-styling’ id=”] [av_textblock size=” font_color=” color=”]

مولکول یا یونی که محور دوران – انعکاس نداشته باشد کایرال است و از خود فعالیت نوری نشان می دهد. یک گونه کایرال صفحه قطبش نور قطبیده مسطح را که از درون آن عبور کند ، می چرخاند ؛ جهت چرخش به نوع انانتیومر موجود بستگی دارد ، زیرا چرخش برای دو انانتیومر برابر و مخالف یکدیگر است. بنابراین ، چرخش صفحه قطبش نور قطبیده مسطح ، یک روش مفید برای مطالعه انانتیومر های گونه های کایرال [۱] است. طیفی که در آن بزرگی چرخش برای یک انانتیومر خاص در برابر طول موج نور رسم شده است طیف پاشندگی چرخش نوری [۲]( ORD ) نامیده می شود.

یک گونه کایرال دو رنگ نمایی [۳] نیز دارد ، بدین معنا که ضریب های جذب برای نور قطبیده راست و چپ دورانی متفاوت است. نمودار تفاوت بین ظریب های جذب مولی برای نور قطبیده راست و چپ دورانی در برابر طول موج ، طیف دورنگ نمایی دورانی[۴] ( CD ) نامیده می شود. علامت جذب تفاضلی به این بستگی دارد که کدام انانتیومر موجود باشد ، بنابراین طیف CD می تواند اطلاعاتی درباره پیکربندی یک انانتیومر بدهد. چرخش به حاصلضرب غیر برداری دو قطبی الکتریکی و دو قطبی مغناطیسی جهش بستگی دارد. جهش هایی که از نظر الکترونی و مغناطیسی مجازند در یک طیف CD و همچنین در یک طیف الکترونی عادی دیده می شوند. اما افزون بر این جهش هایی که از نظر الکترونی ممنوع ولی از نظر دو قطبی مغناطیسی مجازند ممکن است در طیف های CD کاملا مشخص باشند. از این رو طیف های CD می توانند برای روشن شدن جزئیات طیف های الکترونی و تخصیص نوار ها موثر باشند. [۲۶۶, ۲۶۷]

اجزا یک حالت همتراز الکترونی در یک میدان مغناطیسی ، چنانچه حالت های پایه و یا برانگیخته تکانه زاویه ای غیر صفر داشته باشند در نتیجه اثر زیمان ، شکافته می شوند. نور قطبیده راست و چپ دورانی به وسیله متفاوت جذب تفاضلی نشان می دهد. نمودار جذب تفاضلی برای نور قطبیده راست و چپ دورانی برای نمونه ای در یک میدان مغناطیسی ، طیف دورنگ نمایی دورانی مغناطیسی [۵] ( MCD ) نامیده می شود. گونه مورد بررسی ضرورتی ندارد کایرال باشد زیرا منشا جذب تفاضلی از اثر میدان مغناطیسی روی همترازی است.بنابراین ، طیف MCD اطلاعاتی از همترازی حالت پایه و یا حالت برانگیحته گونه بررسی شده به دست می دهد. چنانچه حالت برانگیخته همترازی داشته باشد ، ولی حالت پایه نداشته باشد طیف MCD شکلی را که به عنوان A شناخته شده است با اجزایی با جذب تفاضلی مثبت و منفی خواهد داشت ؛ این شکل به دما بستگی ندارد. چنانچه حالت پایه همترازی داشته باشد ، اما حالت برانگیخته نداشته باشد ، شدت جذب های قطبیده راست و چپ دورانی از تراز های زیمان حالت پایه به وسیله توزیع بولتزمن تعیین می شود. طیف حاصل ، که به جمله C توصیف می شود ، تمام مثبت یا تمام منفی است و به دما بستگی دارد. چنانچه حالت های مختلف به وسیله اثر القایی میدان مخلوط شوند ، یک جمله B ممکن است مشاهده شود. این جمله شبیه به جمله C است ولی به دما بستگی ندارد. [۲۶۶]

طیف های MCD ، اطلاعاتی درباره همترازی حالت ها فراهم و در تخصیص طیف های الکترونی کمک می کند.

کایرالیته را می توان به وسیله فعالیت نوری ارتعاشی [۶] نیز مطالعه کرد. VOA ، به تابش مادون قرمز قطبی شده دورانی راست نسبت به چپ (RCP vs LCP [۷] ) در طول یک انتقال ارتعاشی ، پاسخ متفاوتی دارد[۲۶۸, ۲۶۹].

IR بدست آمده از VOA ، به عنوان دورنگ نمایی دورانی ارتعاشی (VCD) شناخته می شود. VCD می تواند در آنالیز بسیاری از ساختارهای بیولوژی و صورتبندی آنها مورد استفاده قرار گیرد. از جمله کاربرد های آن در زمینه بیولوژیکی می توان به موارد زیر اشاره کرد :

• تعیین خلوص انانتیومر نمونه
• تعیین صورت بندی مطلق [۸]
• تعیین صورت بندی های محلول مولکول های کوچک و بزرگ بیولوژیکی

VCD ، در مقایسه با سایر روش ها در تعیین کنفورماسیون مطلق برتری دارد. برای مثال ، در NMR ، نیاز به یک عامل کایرال می باشد که گاهی پیدا کردن عامل مناسب دشوار است و وقتی نمونه دارای چند مرکز کایرال باشد مشکل ساز می شود. در کروماتوگرافی کایرال نیز که به صورت فیزیکی دو انانتیومر را جدا می کند پیدا کردن ماده جاذب در ستون مشکل است. در بلورشناسی هم به یک تک بلور خالص نیاز است که تهیه آن دشوار می باشد. در مقایسه با روش های بالا ، VCD ، نیاز به اضافه نمودن هیچ ماده خارجی و همچنین هیچ جداسازی انانتیومری ندارد.

فعالیت نوری رامان [۹]( ROA ) ، یک تکنیک مکمل VCD مخصوصا در ناحیه ۱۶۰۰ -۵۰ است که به عنوان یک تکنیک انتخابی برای تعیین فعالیت نوری فوتون های با انرژی کم تر از ۶۰۰ مورد استفاده قرار می گیرد.

[۱] Chiral

[۲] Optical rotatory dispersion

[۳] Dichroism

[۴] Circular dichroism

[۵] Magnetic circular dichroism

[۶] Vibrational Optical Activity (VOA)

[۷] Right Circular Polarized vs Left Circular Polarized (RCP vs LCP)

[۸] Absolute configurations

[۹] Raman Optical Activity (ROA)

[/av_textblock] [/av_section]