Röntgenstrahlen werfen Licht auf Atome bei der Arbeit in einer chemischen Reaktion


Dunkle Magie

Mit diesen Bildern konnte Fujuta verstehen, die Funktionsweise des Katalysators, wie er in der Zeitschrift der American Chemical Society beschreibt. Noch wichtiger ist, markiert dieses Werk einen Neuanfang für Kristallographie.

Die alte Experimente der "statischen" Kristallographie sind jetzt so alltäglich, dass einige moderne Instrumente fast ohne menschliches Zutun brauchen. Jetzt suchen Wissenschaftler nach neuen Herausforderungen. Genauso wie Fujita gezeigt hat, dass es möglich ist, die Anordnung der Atome während einer Reaktion zu sondieren, versuchen andere, die Antwort eines Kristalls, Licht, Druck, extremen Temperaturen oder sogar eine Atmosphäre der reaktives Gas zu überwachen.

Matthew Warren an der University of Bath und Kollegen verwenden so genannte Photocrystallography, um leichte führt zu Veränderungen in der chemischen Struktur zu zeigen. Einige der besten Chemikalien, dieses Phänomen nennt man "Koordination Verbindungen". Sie bestehen aus einem großen Metallatom, umgeben von kleinen Molekülen, genannt Liganden. Strahlendes Licht auf diese kann eine Änderung in der Anordnung der Liganden. In diesem Fall war der Ligand ein Nitrit-Ionen – ein negativ geladenes Molekül, das Stickstoffatom angebracht, zwei Sauerstoffatome (keine2) enthält.

Normalerweise Nitrit bindet an ein Metall, in diesem Fall nickel, über das Stickstoffatom. Aber sie berichten in Chemistry-A European Journal, wenn die richtige Wellenlänge auf den Kristall Licht ändert sich die Bindung von Nitrit. Das Nitrit Runde dreht und bindet über einen der Sauerstoffatome. Das ändert sich jedoch geschieht im Inneren des Kristalls. Ohne neue Entwicklungen in der Kristallographie hätte wir nie in der Lage, die Flip erfahren.

Dies ist wichtig, weil vor dem umklappen, bestimmte Arten von Licht durch den Kristall passieren, aber danach sind diese absorbiert. In der Zukunft möglicherweise Verbindungen wie dies in der optischen Datenverarbeitung unglaublich nützlich als Lichtschalter betätigt.

Dieses Jahr ist das Internationale Jahr der Kristallographie, und mit solchen Entwicklungen scheinen wir ein goldenes Zeitalter zu nähern. Röntgenquellen sind immer heller als je zuvor, was bedeutet, dass die Experimente, die früher unmöglich waren Routine werden. Kristallographie spielte eine Schlüsselrolle in technologischen Fortschritte in den letzten 100 Jahren. Neue Experimente sollte es an der Spitze der Entdeckung in den nächsten 100 halten.

Lesen Sie als nächstes das: neue Methode kann Bild einzelne Moleküle und ihre Atome zu identifizieren

Timothy Prior wird finanziell vom Engineering and Physical Sciences Research Council unter Grant-Nummer EP/I028692/1.

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