Districare le interazioni intermolecolari
Un nuovo approccio per lo studio delle interazioni molecolari all'interno di aggregati molecolari unisce la spettroscopia ad alta risoluzione con nanogocce di elio superfluido. Le molecole incorporate nella goccia di elio vengono raffreddate, per facilitare la stabilizzazione e l'indagine sperimentale di minimi di energia locali. Il progetto 'Molecular aggregation and microsolvation in ultracold helium nanodroplets' (MOLHENANO), finanziato dall'UE, si proponeva di applicare tale metodo a nanogocce di elio per studiare aggregati di molecole di rilevanza biologica. Agli scienziati interessava in particolare studiare l'aggregazione di piridina e l'interazione tra acqua e piridina come prova di concetto. Le piridine sono molecole eterocicliche utilizzate nella sintesi di vari prodotti farmaceutici. Contrariamente alle predizioni di calcolo, la delimitazione del dimero di piridina ha svelato una possibile struttura a minimo di energia. È stato scoperto che l'interazione della piridina con una singola molecola di acqua avviene in due modi, dando origine a due potenziali strutture a minimo di energia. In una delle strutture, l'atomo di azoto si è abbinata con l'idrogeno proveniente dall'acqua, mentre nell'altra conformazione il legame si è formato tra l'ossigeno della piridina e l'idrogeno. Il metodo MOLHENANO, che prevede l'uso di gocce di elio in combinazione con la spettroscopia a infrarossi ad alta risoluzione, fornisce un metodo sensibile per determinare la configurazione chimica di macromolecole. Si prevede anche di estendere le applicazioni di chimica fisica allo studio di processi biologici.
