Circulardichroismus

Rechts- und linkszirkular polarisiertes Licht wird in einer Schicht, die ein Enantiomer eines optisch aktiven chiralen Stoffes enthält, verschieden beeinflusst.

Circulardichroismus, auch Zirkulardichroismus, kurz CD, ist eine spezielle Eigenschaft von optisch aktiven (chiralen) Molekülen, die es mittels spektroskopischer Methoden erlaubt, deren Struktur aufzuklären. Dazu verwendet man zirkular polarisiertes Licht. Die beiden Enantiomeren eines chiralen Stoffes absorbieren polarisiertes Licht unterschiedlich stark. Die Differenz wird für Licht verschiedener Wellenlängen gemessen und man erhält das gewünschte CD-Spektrum. Dies sollte für zwei Enantiomeren eines Moleküls spiegelbildlich ausfallen. Circulardichroismus ist damit eine spezielle Form des Dichroismus. Die darauf aufbauende spektroskopische Methode wird CD-Spektroskopie genannt.

Anwendungen

Ein CD-Spektrum liefert Aufschluss über die Stereochemie der untersuchten chiralen Stoffe. In Kombination mit der Rotationsdispersion (optische Aktivität) und anderer chiroptischer Methoden wird durch CD-Spektren die Festlegung der absoluten Konfiguration von Molekülen ermöglicht. Oft wird die Methode zur Untersuchung einfacher biologischer Substanzen wie Aminosäuren und Zuckern verwendet. Auch bei der Bestimmung der Sekundärstruktur komplexerer Substanzen, etwa der Helix- und Faltblatt-Strukturen von Peptiden und Nukleinsäuren, findet sie Anwendung. Hier sind jedoch oft die Röntgenstrukturanalyse und NMR-Spektroskopie weitaus besser zur Strukturaufklärung geeignet. Die Röntgenstrukturanalyse setzt dabei allerdings voraus, dass Einkristalle der zu untersuchenden Probe vorhanden sind.

Chiroptische spektroskopische Methoden

Die CD-Spektroskopie zählt zusammen mit der ORD- (optische Rotationsdispersion), der MCD- (Magnetocirculardichroismus) und der MORD-Spektroskopie (magnetooptische Rotationsdispersion) zur Gruppe der chiroptischen Methoden. CD und ORD setzen auf der Chiralität von Verbindungen auf. Bei achiralen Molekülen können MCD- und MORD-Spektroskopie eingesetzt werden; durch ein Magnetfeld wird über den Cotton-Mouton-Effekt ebenfalls eine Veränderung der Polarisierung und Intensität durchgestrahlten polarisierten Lichts induziert.^[1]

Literatur

• Alfred Pingoud, Claus Urbanke: Arbeitsmethoden der Biochemie. Walter de Gruyter, 1999, ISBN 978-3-11-016513-5, S. 245 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
• Walter Hoppe: Biophysik. Springer-Verlag, 1982, ISBN 978-0-387-11335-7, S. 152 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
• Martin Holtzhauer, J. Behlke: Methoden in der Proteinanalytik. Springer, 1996, ISBN 978-3-540-60210-1, S. 103 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
• Gerhard Richter: Praktische Biochemie. Georg Thieme Verlag, 2003, ISBN 978-3-13-132381-1, S. 122 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 

Weblinks

• Circulardichroismus bei chemgapedia.de

Einzelnachweise