science >> Wetenschap >  >> Chemie

Kijken hoe moleculen in realtime worden gesplitst

De onderzoekers toonden aan dat wanneer ze het molecuul prikkelen met een foton, een van zijn methylgroepen splitst zich af. Krediet:doi:10.1002/anie.201902228

Met behulp van een nieuwe röntgentechniek, een team van onderzoekers kon in realtime kijken hoe een molecuul uiteenviel in twee nieuwe moleculen. De methode kan worden gebruikt om te kijken naar chemische reacties die andere technieken niet kunnen vangen, bijvoorbeeld in katalyse, fotovoltaïsche, peptide- en verbrandingsonderzoek. Het team, geleid door onderzoekers van Brown University in samenwerking met het SLAC National Accelerator Laboratory van het Department of Energy, publiceerden hun resultaten in maart in Angewandte Chemie .

het molecuul, trimethylamine, bestaat uit een stikstof met daarop 3 methylgroepen. Bij SLAC's Linac Coherent Light Source (LCLS) röntgenlaser, de onderzoekers gebruikten röntgenverstrooiing om veranderingen in de structuur van het molecuul te meten en hoe de elektronen zijn gerangschikt. Ze keken toe hoe een van de methylgroepen zich afsplitste toen het molecuul werd geëxciteerd met licht en ontdekten dat terwijl sommige van deze methylgroepen snel afsplitsten, in ongeveer 640 miljoenste van een miljardste van een seconde, anderen namen de tijd, ongeveer 100 keer langzamer afsplitsen.

Wat deze studie onderscheidt van andere, is dat de onderzoekers het proces over een breed scala aan tijdschalen hebben gemeten. Ze slaagden er ook in om achtergrondgeluid te verminderen, die, samen met de helderheid van LCLS, waardoor ze signalen konden opvangen die ze anders misschien hadden gemist.

Jennifer Ruddock, een promovendus aan de Brown University, was de hoofdauteur van de studie. Mike Minitti van SLAC en Peter Weber van Brown waren de hoofdonderzoekers. Onderzoekers van de Universiteit van Edinburgh in het VK vergeleken de gegevens met theorie. LCLS is een DOE Office of Science gebruikersfaciliteit. Dit werk werd grotendeels gefinancierd door het DOE Office of Science.