手性分子的光电子圆二色研究

项目名称： 手性分子的光电子圆二色研究

项目编号： No.21273233

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 唐紫超

作者单位： 中国科学院大连化学物理研究所

项目金额： 82万元

中文摘要： 许多生物、药理学以及催化过程往往涉及到手性分子及其强的对映体选择性。圆二色（CD）是探测和确定手性分子对映体最有效的方法之一。然而传统的圆二色技术信号比较弱（0.01%），目前仅研究了少数的手性现象。光电子圆二色（PECD）是近十年发展起来的新方法，它通过角分辨的光电子探测来研究和确定气相随机取向的手性分子对映体，具有灵敏度高和信号强（10%）的优点。本项目拟利用质谱和速度成像技术将该方法推广到手性分子体系的多光子电离和负离子光脱附研究，使其可以用来研究几乎所有的手性物种。拟通过对樟脑、葑酮等一系列分子对映体的实验研究，获得其光电离和光脱附的动力学以及立体异构信息。此外，实验结果与理论计算比较，进一步定量的确定手性分子对映体的本质特征。同时，这种实验室可得的手性检测方法将提供化学和分析等领域的新视野。

中文关键词： 手性分子；光电子圆二色；质谱；樟脑；对映体

英文摘要： Many biological, pharmacological, and catalytical processes involve chiral molecules and exhibit strong enantiomeric selectivity. Circular dichroism (CD) can be used to detect and determine chiral enantiomers. While conventional CD is weak（0.01%）, only a few studies of chirality have been performed. Photoelectron circular dichroism (PECD) in randomly oriented samples is a novel experiment employing angular resolved electron detection to characterize and study chiral molecules. Here the PECD which combined mass spectrometer and velocity map imaging is extended to study multiphoton ionization and photodetachment of chiral molecular systems. It will be a universally applicable spectroscopic technique and can be applied to any chiral species. The experimental results for camphor and fenchone et al. provide an extremely sensitive and selective fingerprint of chirality in both dynamics and stereoisomers. Such studies may also help to determine the absolute configuration by comparison with theoretical calculations. We also believe that table-top-laser-based approach opens the door to many chemical and analytical applications.

英文关键词： chiral molecules；Photoelectron circular dichroism；mass spectrometer；camphor；stereoisomers