펨토케미스트리

Femtochemistry
펌프 프로브 기술

펨토케미컬은 새로운 분자(생성물)를 형성하기 위해 스스로 배열하는 분자(반응물) 내의 원자의 작용에 대해 연구하기 위해 극히 짧은 시간−15(약 10초 또는 1펨토초, 그래서 이름)으로 화학 반응을 연구하는 물리 화학 분야이다.저널 사이언스의 1988년 4월호에, 아메드 하산 즈웨일, 1999년 그 후에"그 10이라는 기간 내에 실시간 펨토 화학, 즉 화학..."[1]한 기사가 처음으로 이 용어를 사용하를 출판한 즈웨일 이 분야에서 그의 선구적인 연구로 그것이에서 모습을 볼 수 있다고 보여 주면서 노벨 화학 상을 받았다.om분자의 s는 레이저 빛의 [2]섬광과 화학 반응하는 동안 움직입니다.

생물학적 연구에서 펨토케미컬의 적용은 또한 스템 루프 RNA [3][4]구조의 구조 역학을 설명하는데 도움을 주었다.

많은 출판물들이 이 방법으로 [clarification needed]화학반응을 제어할 수 있는 가능성에 대해 논의해 왔지만,[5] 이는 여전히 논란의 여지가 있다.일부 반응의 단계는 펨토초 시간 척도로, 때로는 atosecond 시간 [6]척도로 발생하며, 때로는 중간 생성물을 형성합니다.이러한 반응 중간체는 시작 제품과 최종 제품을 관찰하는 것으로 항상 추론할 수 있는 것은 아닙니다.

펌프-프로브 분광법

가장 간단한 접근법이자 가장 일반적인 기법 중 하나는 펌프-프로브 분광학으로 알려져 있다.본 방법에서는 화학반응 중에 발생하는 과정을 조사하기 위해 시간지연이 가변적인 2개 이상의 광펄스를 사용한다.첫 번째 펄스(펌프)는 결합을 끊거나 반응물 중 하나를 들뜨게 함으로써 반응을 시작합니다.그런 다음 두 번째 펄스(프로브)를 사용하여 시작 후 일정 시간 동안 반응 진행 상황을 조사합니다.반응이 진행됨에 따라 프로브 펄스에 대한 반응 시스템의 응답이 변경됩니다.펌프와 프로브 펄스 사이의 시간 지연을 지속적으로 스캔하고 반응을 관찰함으로써 작업자는 반응의 진행을 시간의 함수로 재구성할 수 있다.

예

브롬 해리

펨토케미컬은 브롬 [7]해리의 시간 분해 전자 단계를 보여주기 위해 사용되어 왔다.400 nm 레이저 펄스에 의해 분리될 때, 전자는 140 fs 이후 개별 원자에 완전히 국부화되며, 160 fs 이후 Br 원자는 6.0 †씩 분리된다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Zewail, A. H. (1988-12-23). "Laser Femtochemistry". Science. 242 (4886): 1645–1653. Bibcode:1988Sci...242.1645Z. doi:10.1126/science.242.4886.1645. ISSN 0036-8075. PMID 17730575. S2CID 220103588.
  2. ^ 1999년 노벨 화학상, nobelprize.org에 게재
  3. ^ Kadakkuzha, B. M.; Zhao, L.; Xia, T. (2009). "Conformational Distribution and Ultrafast Base Dynamics of Leadzyme". Biochemistry. 48 (22): 3807–3809. doi:10.1021/bi900256q. PMID 19301929.
  4. ^ Lu, Jia; Kadakkuzha, Beena M.; Zhao, Liang; et al. (2011). "Dynamic Ensemble View of the Conformational Landscape of HIV-1 TAR RNA and Allosteric Recognition". Biochemistry. 50 (22): 5042–5057. doi:10.1021/bi200495d. PMID 21553929.
  5. ^ "과거, 현재, 미래 화학"A. H. Zewail, Pure Appl. 화학, 제72권, 제12호, 2219-2231, 페이지
  6. ^ Kling, Matthias F.; Vrakking, Marc J. J. (1 May 2008). "Attosecond Electron Dynamics". Annual Review of Physical Chemistry. 59 (1): 463–492. Bibcode:2008ARPC...59..463K. doi:10.1146/annurev.physchem.59.032607.093532. PMID 18031218.
  7. ^ Li, Wen; et al. (November 23, 2010). "Visualizing electron rearrangement in space and timeduring the transition from a molecule to atoms". PNAS. 107 (47): 20219–20222. Bibcode:2010PNAS..10720219L. doi:10.1073/pnas.1014723107. PMC 2996685. PMID 21059945.

추가 정보

Andrew M. Weiner (2009). Ultrafast Optics. Wiley. ISBN 978-0-471-41539-8.

외부 링크