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  • Controle de imagens espelhadas químicas

    Um novo método experimental transferiu as formas espelhadas de moléculas quirais para diferentes estados rotacionais com mais eficiência do que nunca. Crédito:Johannes Bischoff

    A quiralidade, embora não seja uma raridade no mundo das moléculas, é uma propriedade especial. Se uma molécula é quiral (da palavra grega chiros =mão), ela existe em duas versões espelhadas que são muito semelhantes, mas não idênticas – como duas mãos que podem ser dobradas juntas, mas não podem ser colocadas congruentemente uma em cima da outra. É por isso que falamos de moléculas destras e canhotas, ou enantiômeros, que significa "forma oposta" em grego.
    Uma equipe internacional de cientistas do Instituto Fritz Haber da Sociedade Max Planck e do Instituto de Física Geral Prokhorov da Academia Russa de Ciências encontrou uma maneira de abordar essas moléculas separadamente. Como as moléculas quirais são muito semelhantes entre si, este é um verdadeiro desafio. "O truque é expô-los à radiação eletromagnética de forma que apenas uma 'mão', ou seja, um enantiômero, responda. Isso nos permite controlar especificamente moléculas destras ou canhotas e aprender mais sobre elas", diz o Dr. Sandra Eibenberger-Arias, chefe do grupo de Moléculas Controladas do Fritz-Haber-Institut.

    Aprender isso é importante porque os enantiômeros às vezes têm qualidades biológicas e químicas muito diferentes, para as quais se buscam explicações. Tomemos, por exemplo, a molécula quiral carvona:uma "mão" cheira a hortelã, a outra a alcaravia. Ou o notório sedativo talidomida, que recebeu o nome de seu ingrediente ativo, uma molécula quiral:enquanto uma forma tinha o efeito sedativo pretendido, a outra causava defeitos congênitos. O grupo de Eibenberger-Arias estuda as propriedades físicas das moléculas quirais. "A teoria prevê uma pequena diferença de energia entre os dois enantiômeros, devido ao que é chamado de violação de paridade. No entanto, isso não foi demonstrado experimentalmente até agora", explica JuHyeon Lee do Fritz-Haber-Institut, primeiro autor dos resultados publicados, que apareceu na revista Physical Review Letters .

    Com uma combinação inteligente de diferentes métodos, no entanto, o grupo de cientistas chegou um pouco mais perto de conseguir isso. Eles irradiam moléculas quirais na fase gasosa com radiação UV e micro-ondas. Como resultado, moléculas destras e canhotas são colocadas em diferentes estados rotacionais, alterando a radiação de micro-ondas. Os pesquisadores, assim, ganharam mais controle do que nunca sobre qual "mão" está em qual estado de rotação. Eles também, pela primeira vez, compararam resultados experimentais com previsões precisas da teoria, levando a uma melhor compreensão dos efeitos físicos subjacentes.

    Embora a separação completa dos enantiômeros ainda não possa ser alcançada usando este método, é notável que eles possam ser controlados com tanto sucesso em primeiro lugar. Isso contradiz a explicação supersimplificada frequentemente usada de que eles têm as mesmas propriedades físicas. "Se fosse assim, não conseguiríamos controlar os enantiômeros usando métodos físicos", diz Sandra Eibenberger-Arias. A equipe internacional de três cientistas do sexo feminino e três do sexo masculino estabeleceu assim uma boa base para experimentos de acompanhamento e talvez até para prova experimental de violação de paridade. Isso seria um marco para a pesquisa básica – e também para todas as aplicações futuras. + Explorar mais

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