Descripción del proyecto
Caracterización de la quiralidad mediante resonancia magnetoeléctrica
Muchas biomoléculas tienen una propiedad común (la quiralidad): una molécula no puede superponerse a su imagen especular. Aunque estructuralmente son muy similares, las dos formas distintas (enantiómeros) pueden comportarse de forma diferente, lo cual significa que posiblemente solo se requiera una para una aplicación determinada. En consecuencia, la quiralidad influye en la química sintética, el desarrollo de fármacos y la transformación de alimentos. El equipo del proyecto NMER, financiado con fondos europeos, adoptará un nuevo enfoque para la resonancia magnética, denominado «espectroscopia por resonancia magnetoeléctrica nuclear» (RMN o NMER, por sus siglas en inglés), para caracterizar completamente la estructura quiral de la molécula. La observación de los efectos de la RMN mejorará la comprensión de las interacciones quirales a escala molecular sin necesidad de modificar químicamente la muestra.
Objetivo
This project lifts the blindness of nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy to molecular chirality. First, we will observe chirality-sensitive magnetoelectric effects. Based on these effects, a new branch of molecular spectroscopy (abbreviated as NMER) is proposed, which will enable us to identify enantiomers directly without requiring chemical shift reagents or chiral solvents. Direct chiral NMR effects are very small and have not been previously detected, but this proposal will utilize several unique new strategies, such as hyperpolarization techniques and novel instrumentation, to dramatically enhance the chirality-sensitive NMR signals. This new approach is necessary to observe chirality-sensitive effects in solution at frequencies lower than 10 GHz. It permits 1) the direct discrimination of chiral molecules, 2) selective magnetic resonance imaging (MRI) of chiral molecules, and 3) determination of the absolute configuration of the molecule. In contrast to standard methods used in NMR, it does not require chemical modification of the sample. Consequently, it has many potential application fields ranging from analytical chemistry (determination of enantiopurity, resolution of complex mixtures of chiral substances), biochemistry (studies of interactions between chiral molecules), pharmaceutical science (diagnostic imaging, studies of the pharmaceutical mechanism of action). At the same time, the new methodology will dramatically increase the detection sensitivity, rendering it possible to 4) record NMR spectra from molecules in the gas phase under conditions of low partial pressure. This unique form of spectroscopy will be used as an analytical tool and will permit studies of chiral molecules interactions. In combination with state of the art quantum computations it will provide valuable data on NMR tensors and allow models of fundamental interactions involving chirality to be tested on the molecular scale.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Régimen de financiación
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitución de acogida
00-927 Warszawa
Polonia