"Nel settore farmaceutico, essere in grado di far passare una molecola da una chiralità all'altra usando la luce invece della chimica umida sarebbe un sogno, " afferma il professor Reinhard Dörner dell'Istituto di fisica atomica dell'Università di Goethe. Il suo studente di dottorato Kilian Fehre ha ora portato questo sogno un passo più vicino alla realizzazione. La sua osservazione:la formazione della versione per destrimani o per mancini dipende dalla direzione da cui la luce laser colpisce l'iniziatore.

Per il suo esperimento, Kilian Fehre ha usato la molecola di acido formico planare. Lo ha attivato con un intenso, impulso laser polarizzato circolarmente per trasformarlo in una forma chirale. Allo stesso tempo, la radiazione ha causato la rottura della molecola nei suoi componenti atomici. Era necessario distruggere la molecola per l'esperimento in modo da poter determinare se fosse stata creata una versione duplicata o speculare.

Fehre ha utilizzato il "microscopio a reazione" (metodo COLTRIMS) che è stato sviluppato presso l'Istituto di fisica atomica per l'analisi. Consente l'indagine di singole molecole in un fascio molecolare. Dopo la rottura esplosiva della molecola, i dati forniti dal rivelatore possono essere utilizzati per calcolare con precisione la direzione e la velocità dei percorsi dei frammenti. Ciò consente di ricostruire la struttura spaziale della molecola.

Al fine di creare molecole chirali con la chiralità desiderata in futuro, è necessario assicurarsi che le molecole siano orientate allo stesso modo rispetto all'impulso laser polarizzato circolarmente. Ciò potrebbe essere ottenuto orientandoli in anticipo utilizzando una luce laser a onde lunghe.

Questa scoperta potrebbe anche svolgere un ruolo fondamentale nella generazione di maggiori quantità di molecole con chiralità uniforme. Però, i ricercatori ritengono che in tali casi, i liquidi verrebbero probabilmente irradiati piuttosto che i gas. "C'è molto lavoro da fare prima di arrivare così lontano, "Kilian Fehre crede.

Il rilevamento e la manipolazione di molecole chirali mediante la luce è al centro di un programma prioritario che porta il nome memorabile "ELCH" e che è stato finanziato dal Consiglio tedesco della ricerca dal 2018. Scienziati di Kassel, Marburgo, Amburgo e Francoforte hanno unito le forze in questo programma. "Il finanziamento a lungo termine e la stretta collaborazione con il programma prioritario ci forniscono le risorse necessarie per imparare a controllare la chiralità in un'ampia classe di molecole in futuro, " conclude Markus Schöffler, uno dei project manager di Francoforte del programma prioritario.