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2016년 5월 9일 월요일

화학 반응 단계를 실시간으로 관측하다.



(Identification of the different transient intermediates in a stepwise bimolecular enediyne coupling and cyclization cascade on a silver surface by non-contact atomic force microscopy. The corresponding chemical structures are depicted below the nc-AFM images. Credit: (c) A. Riss/TU Munich, adapted from A. Riss et al., Nature Chemistry (2016), DOI: 10.1038/nchem.2506)


 화학반응은 분자 단위에서 매우 빠르게 발생하기 때문에 인간이 직접 이를 관측하는 것은 무리입니다. 하지만 최근 기술의 발전으로 인해 분자 하나 하나를 관측할 수 있게 되면서 이제 화학 반응의 각 단계를 직접 관측하는 일이 점차 가능해지고 있습니다. 


 최근 국제 과학자팀은 화학 반응의 여러 단계를 실시간으로 관측할 수 있는 non-contact atomic force microscopy (nc-AFM) 이라는 새로운 관측 장치를 개발했습니다. 이 장치를 이용해서 위의 이미지처럼 이론이 아니라 실제 관측을 통해서 화학 반응의 단계를 측정할 수 있게 된 것입니다. 


 많은 화학 반응은 실제로는 한 단계가 아니라 여러 중간 단계를 거쳐 진행됩니다. 경우에 따라서는 이 단계가 한 가지 종류가 아닐 때도 있습니다. 


 화학자들은 정확하게 원하는 반응이 어떻게 일어나는지, 그리고 최적의 조건은 무엇인지를 알기 위해 노력해왔으나 이 과정을 직접 보고서 판단하기는 어려웠습니다. 새로운 이미징 기술은 화학 반응의 각 단계를 알기 쉽게 이해할 수 있도록 도와줄 것입니다. 


 아무튼 교과서에서 보는 것 같은 분자구조가 실제로 반응을 일으키는 과정을 이미지로 직접 보는 현미경이 등장했다는 것 만으로도 신기한 것 같습니다. 


 참고 


A. Riss, A. Pérez Paz, S. Wickenburg, H.-Z. Tsai, D. G. de Oteyza, A. J. Bradley, M. M. Ugeda, P. Gorman, H. S. Jung, M. F. Crommie, A. Rubio, and F. R. Fischer, "Imaging single-molecule reaction intermediates stabilized by surface dissipation and entropy," Nature Chemistry, Advance Online Publication (May 2, 2016), DOI: 10.1038/nchem.2506 





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