El dicroísmo circular es la diferencia de absorbancia entre la luz polarizada circularmente izquierda y derecha. Con respecto a la química, se usa comúnmente como un método para analizar soluciones de moléculas quirales. Las soluciones quirales enriquecidas enantioméricamente de moléculas exhiben dicroísmo circular.
Su uso más común es en el análisis de proteínas. Las hélices alfa, las láminas beta y las bobinas aleatorias tienen un espectro de dicroísmo circular único. Por lo tanto, se usa comúnmente en el análisis de proteínas. Las huellas digitales únicas para las diferentes estructuras secundarias provienen de un fenómeno llamado dicroísmo circular acoplado a excitón por el cual el estado excitado de dos cromóforos próximos en un entorno quiral puede mezclarse. En los péptidos, los enlaces amida sirven como cromóforo. Debido a que el acoplamiento de excitones depende de la proximidad y orientación del cromóforo, las diferentes orientaciones de las amidas en las diferentes estructuras secundarias conducen a espectros de dicroísmo circular de forma única. Estos espectros de dicroísmo circular únicos se pueden usar para construir ideas aproximadas de la estructura de la proteína, determinar los puntos de fusión y observar la unión de los ligandos a las proteínas.
Un uso menos común es para el análisis del exceso enantiomérico (ee). La HPLC quiral es el método principal para analizar el exceso enantiomérico. El dicroísmo circular tiene el potencial de ser un método mucho más rápido, simple y económico para analizar el exceso enantiomérico. El problema con el uso de dicroísmo circular para el análisis de ee es que no todas las moléculas quirales tienen cromóforos. Por lo tanto, no pueden ser analizados por dicroísmo circular. Sin embargo, los químicos inteligentes (como yo en la escuela de posgrado Ensamblaje in situ del complejo octaédrico Fe (II) … [J Am Chem Soc. 2012]) desarrollan métodos para usar dicroísmo circular para analizar moléculas quirales que no tienen cromóforos.
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Otro uso para el dicroísmo circular es la determinación de la configuración absoluta para una molécula. La configuración absoluta es si un centro estereogénico tiene, por ejemplo, una configuración R o S. Es razonablemente fácil diferenciar entre dos enantiómeros con una técnica como la HPLC quiral, pero ¿cómo saber qué enantiómero es cuál? Este es realmente un problema desafiante con ramificaciones importantes en la industria farmacéutica, ya que solo un enantiómero de un fármaco tendrá efectos terapéuticos. Una compañía farmacéutica necesita saber qué enantiómero debe sintetizar y explorar. Hay una variedad de métodos, y todos tienen sus inconvenientes. Un método es usar dicroísmo circular vibracional (VCD). Es posible con algunas moléculas calcular usando los primeros principios cuál será el VCD para cada enantiómero. La configuración absoluta se puede determinar comparando el VCD empírico con el VCD teórico.
Para más lectura, y una explicación mecánica cuántica del dicroísmo circular, así como estudios y aplicaciones más prácticas y teóricas, ver Dicroísmo circular: principios y aplicaciones, 2a edición
