Sciencemag.cz
Doporučujeme
Jak se od sebe liší dva optické izomery, enantiomery? Logika i většina učebnic chemie praví, že nijak, vyjma ovšem reakcí s jinými enantiomery. Takže samozřejmě obě látky pak mohou být nejen jinak opticky, ale i odlišně biologicky aktivní. Mohou různě vstupovat do metabolických reakcí nebo třeba různě chutnat. Hezký příklad je karvon, jehož jeden izomer voní po mátě, druhý po kmínu. Nebo D-limonen je cítit po pomerančích, forma L po terpentýnu.
Pokud toto pomineme, základní chemické a fyzikální vlastnosti zrcadlově převrácených molekul by ale měly být totožné. Nicméně jiné studie a učebnice v tomto ohledu nesouhlasí.
Mezinárodní tým vědců z Ústavu Fritze Habera Společnosti Maxe Plancka a Prochorovova ústavu obecné fyziky Ruské akademie věd nyní tvrdí, že našli způsob, jako enantiomery od sebe (alespoň částečně, respektive v principu) oddělit čistě fyzikální metodou. Směs stačí vystavit záření.
„Teorie předpovídá malý energetický rozdíl mezi oběma enantiomery v důsledku tzv. porušení parity. To však dosud nebylo experimentálně prokázáno,“ uvedl JuHyeon Lee z Ústavu Fritze Habera, první autor článku publikovaného ve Physical Review Letters. Vědci ozařovali chirální molekuly v plynné fázi UV zářením a mikrovlnami. Podle studie se přitom pravotočivé a levotočivé molekuly se změnou mikrovlnného záření dostávaly do různých rotačních stavů. Ne že by se tímto způsobem podařila úplná separace obou izomerů od sebe, ale nakročeno tímto směrem bylo.
JuHyeon Lee et al, Quantitative Study of Enantiomer-Specific State Transfer, Physical Review Letters (2022). DOI: 10.1103/PhysRevLett.128.173001
Zdroj: Fritz Haber Institute of the Max Planck Society / Phys.org
Poznámky PH:
Výsledek by měl podle mého názoru zásadní význam z pohledu základního výzkumu/teoretické fyziky. Že by enantiomery přímo měly různé hladiny energie (energetické hladiny elektronů)? Těžko k uvěření.
Parita, tedy ona pravo/levotočivost, je součástí obecného fyzikálního pravidla CPT symetrie. Porušení parity bylo pozorováno již v roce 1957, ale u velmi exotických fyzikálních procesů v rámci slabých interakcí (rozpad K-mezonů – kaonů). Může fungovat (ve stejném smyslu) i mezi různými objekty mnohem bližšími našemu každodennímu světu, tedy mezi molekulami (tedy málem makroskopicky)? Byl by „svět za zrcadlem“ jiný na první pohled?
Zcela na okraj: Zrcadla samozřejmě fascinovala řadu lidí, na jiné úrovni třeba argentinského spisovatele J. L. Borgese („Zrcadla mají v sobě něco nestvůrného. … jeden z uqbarských bludařů kdysi prohlásil, že zrcadla a pohlavní spojení jsou ty největší ohavnosti, protože rozmnožují počet lidí.“). A úžasný je text o zrcadlech, který čte hrdinka ve Fuksově románu Vévodkyně a kuchařka.
