作者斯蒂芬妮·雅克，堪萨斯州立大学 此图显示了光诱导的开环反应，跨越多个飞秒
堪萨斯州立大学研究人员的这项工作刚刚发表在《自然化学》杂志上
信用:利-玛丽亚伊贝尔 堪萨斯州立大学的物理学家对光诱导的分子开环反应拍下了极快的快照——类似于那些帮助人体从阳光中产生维生素D的反应
这项研究发表在《自然化学》杂志上
该研究的主要研究者、物理学副教授丹尼尔·罗尔斯说:“我们可以把它想象成一幅停止运动的漫画。”
“对于每一个分子，你用激光脉冲开始反应，拍下时间流逝的样子，然后把它们放在一起
这就产生了一部“分子电影”，展示了分子的电子结构是如何随着我们开始和停止之间的时间变化而变化的
" 该论文的主要作者、博士生Shashank Pathak说，这个想法是为了研究分子中的环如何在飞秒时间尺度(即十亿分之一秒)上打开的动力学
研究人员使用自由电子激光，通过记录分子中原子分开时的电子能谱来观察这些反应是如何发生的
“开环反应在自然界中观察到很多，”帕塔克说
“一个例子是我们皮肤中维生素D3的形成
当阳光照射在我们的皮肤上时，我们有大的化合物，这些小的环状结构有助于吸收紫外光
环打开形成维生素D3形成的前体
" 帕塔克说，制造维生素D涉及多种生物功能，而这个开环只是这个过程中很小的一部分
这项研究能够记录分子的变化，以了解这一过程的速度，它是如何发生的，并将这一过程与以前接受的理论进行比较
“了解这一过程对于使技术中使用的类似过程更加有效，以及制定适用于类似反应的一般规则具有重要意义，”罗利斯说，他在2018年获得了资助这项研究的国家科学基金会教师早期职业奖
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