Circulardichroismus

Rechts- und linkszirkular polarisiertes Licht wird in einer Schicht, die ein Enantiomer eines optisch aktiven chiralen Stoffes enthält, verschieden beeinflusst.

Circulardichroismus, auch Zirkulardichroismus, kurz CD, ist eine spezielle Eigenschaft von optisch aktiven (chiralen) Molekülen, die es mittels spektroskopischer Methoden erlaubt, deren Struktur aufzuklären. Dazu verwendet man zirkular polarisiertes Licht. Die beiden Enantiomeren eines chiralen Stoffes absorbieren polarisiertes Licht unterschiedlich stark. Die Differenz wird für Licht verschiedener Wellenlängen gemessen und man erhält das gewünschte CD-Spektrum. Dies sollte für zwei Enantiomeren eines Moleküls spiegelbildlich ausfallen. Circulardichroismus ist damit eine spezielle Form des Dichroismus. Die darauf aufbauende spektroskopische Methode wird CD-Spektroskopie genannt.

Anwendungen

Ein CD-Spektrum liefert Aufschluss über die Stereochemie der untersuchten chiralen Stoffe. In Kombination mit der Rotationsdispersion (optische Aktivität) und anderer chiroptischer Methoden wird durch CD-Spektren die Festlegung der absoluten Konfiguration von Molekülen ermöglicht. Oft wird die Methode zur Untersuchung einfacher biologischer Substanzen wie Aminosäuren und Zuckern verwendet. Auch bei der Bestimmung der Sekundärstruktur komplexerer Substanzen, etwa der Helix- und Faltblatt-Strukturen von Peptiden und Nukleinsäuren, findet sie Anwendung. Hier sind jedoch oft die Röntgenstrukturanalyse und NMR-Spektroskopie weitaus besser zur Strukturaufklärung geeignet. Die Röntgenstrukturanalyse setzt dabei allerdings voraus, dass Einkristalle der zu untersuchenden Probe vorhanden sind.

Chiroptische spektroskopische Methoden

Die CD-Spektroskopie zählt zusammen mit der ORD- (optische Rotationsdispersion), der MCD- (Magnetocirculardichroismus) und der MORD-Spektroskopie (magnetooptische Rotationsdispersion) zur Gruppe der chiroptischen Methoden. CD und ORD setzen auf der Chiralität von Verbindungen auf. Bei achiralen Molekülen können MCD- und MORD-Spektroskopie eingesetzt werden; durch ein Magnetfeld wird über den Cotton-Mouton-Effekt ebenfalls eine Veränderung der Polarisierung und Intensität durchgestrahlten polarisierten Lichts induziert.[1]

Literatur

  •  Alfred Pingoud, Claus Urbanke: Arbeitsmethoden der Biochemie. Walter de Gruyter, 1999, ISBN 9783110165135, S. 245 (eingeschränkte Vorschau in der Google Buchsuche).
  •  Walter Hoppe: Biophysik. Springer-Verlag, 1982, ISBN 9780387113357, S. 152 (eingeschränkte Vorschau in der Google Buchsuche).
  •  Martin Holtzhauer, J. Behlke: Methoden in der Proteinanalytik. Springer, 1996, ISBN 9783540602101, S. 103 (eingeschränkte Vorschau in der Google Buchsuche).
  •  Gerhard Richter: Praktische Biochemie. Georg Thieme Verlag, 2003, ISBN 9783131323811, S. 122 (eingeschränkte Vorschau in der Google Buchsuche).

Weblinks

Einzelnachweise

  1. Wissenschaft-Online-Lexika: Eintrag zu chiroptische Methoden im Lexikon der Chemie. Abgerufen am 30. August 2009.

Die News der letzten Tage

27.06.2022
Ökologie | Vogelkunde
Schneller Rückgang der Geier-Bestände in Afrika: Schutzgebiete zu klein
Geier erfüllen wichtige Ökosystemfunktionen, da sie die Landschaft von Kadavern befreien und so beispielsweise die Ausbreitung von Wildtierkrankheiten begrenzen.
27.06.2022
Genetik | Biochemie | Bionik, Biotechnologie, Biophysik
Genome zeigen verstecktes Potential der Flechten
Flechten bilden unter anderem Stoffe mit biotischer Wirkung, die für die Pharmazie von großem Interesse sind - sogenannte sekundäre Flechtenstoffe.
22.06.2022
Bionik, Biotechnologie, Biophysik | Meeresbiologie
Ozean als Quelle für Naturstoffe angezapft
Forschende entdecken im Meerwasser anhand von DNA-​Daten nicht nur neue Bakterienarten, sondern auch unbekannte Naturstoffe, die dereinst nützlich sein könnten.
22.06.2022
Bionik, Biotechnologie, Biophysik | Insektenkunde
Forschung mit Biss
Wie stark können Insekten zubeißen?
21.06.2022
Klimawandel | Meeresbiologie
Algenmatten im Mittelmeer als Zufluchtsort für viele Tiere
Marine Ökosysteme verändern sich durch den Klimawandel, auch im Mittelmeer.
21.06.2022
Taxonomie | Meeresbiologie
Korallengärten auf der „Mauretanischen Mauer“ entdeckt
Wissenschaftler*innen haben eine neue Korallenart entdeckt: Die Oktokoralle Swiftia phaeton wurde auf der weltweit größten Tiefwasserkorallenhügelkette gefunden.
20.06.2022
Genetik | Insektenkunde
Was ein Teebeutel über das Insektensterben erzählen kann
Man kennt die Szenerie aus TV-Krimis: Nach einem Verbrechen sucht die Spurensicherung der Kripo bis in den letzten Winkel eines Tatorts nach DNA des Täters.
20.06.2022
Mikrobiologie | Physiologie | Primatologie
Darmflora freilebender Assammakaken wird im Alter einzigartiger
Der Prozess ist vermutlich Teil des natürlichen Alterns und nicht auf eine veränderte Lebensweise zurückzuführen.
20.06.2022
Botanik | Evolution
Das Ergrünen des Landes
Ein Forschungsteam hat den aktuellen Forschungsstand zum Landgang der Pflanzen, der vor rund 500 Millionen Jahren stattfand, untersucht.
17.06.2022
Anatomie | Entwicklungsbiologie
Das Navi im Spermienschwanz
Nur etwa ein Dutzend der Millionen von Spermien schaffen den langen Weg durch den Eileiter bis zur Eizelle.
15.06.2022
Botanik | Klimawandel
Trotz Klimawandel: Keine Verschiebung der Baumgrenze
Die Lebensbedingungen für Wälder in Höhenlagen haben sich in den vergangenen Jahrzehnten infolge des Klimawandels signifikant verändert.