Forskarna visade att när de exciterar molekylen med en foton, en av dess metylgrupper splittras bort. Kredit:doi:10.1002/anie.201902228
Med hjälp av en ny röntgenteknik, ett team av forskare kunde i realtid se när en molekyl splittrades i två nya molekyler. Metoden kan användas för att titta på kemiska reaktioner som andra tekniker inte kan fånga, till exempel vid katalys, solceller, peptid- och förbränningsforskning. Laget, ledd av forskare från Brown University i samarbete med Department of Energys SLAC National Accelerator Laboratory, publicerade sina resultat i mars i Angewandte Chemie .
Molekylen, trimetylamin, innefattar ett kväve med 3 metylgrupper på. På SLAC:s Linac Coherent Light Source (LCLS) röntgenlaser, forskarna använde röntgenspridning för att mäta förändringar i molekylens struktur och hur dess elektroner är ordnade. De såg när en av metylgrupperna splittrades när molekylen exciterades med ljus och fann att medan vissa av dessa metyler splittrades snabbt, på cirka 640 miljondelar av en miljarddels sekund, andra tog sin tid, splittrar av cirka 100 gånger långsammare.
Det som skiljer denna studie från andra är att forskarna mätte processen över ett brett spektrum av tidsskalor. De lyckades också minska bakgrundsljudet, som, tillsammans med ljusstyrkan hos LCLS, gjorde det möjligt för dem att fånga signaler som de annars skulle ha missat.
Jennifer Ruddock, doktorand vid Brown University, var studiens huvudförfattare. SLAC:s Mike Minitti och Browns Peter Weber var de främsta utredarna. Forskare från University of Edinburgh i Storbritannien jämförde data med teori. LCLS är en DOE Office of Science-användaranläggning. Detta arbete finansierades till stor del av DOE Office of Science.