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[[Datei:Circular dichroism.png|mini|Rechts- und linkszirkular polarisiertes Licht wird in einer Schicht, die ein Enantiomer eines optisch aktiven chiralen Stoffes enthält, verschieden beeinflusst.]]
'''Circulardichroismus''', auch '''Zirkulardichroismus''', kurz ''CD'', ist eine spezielle Eigenschaft [[optisch aktiv]]er ([[Chiralität (Chemie)|chiraler]]) [[Molekül]]e. Es ist eine spezielle Form des [[Dichroismus]], bei dem die beiden [[Enantiomere]]n eines chiralen Stoffes [[Polarisation #Polarisationsarten|''zirkular'' polarisiertes]] [[Licht]] unterschiedlich stark [[Absorption (Physik)|absorbieren]]. Dadurch wird ein ursprünglich linear polarisierter Lichtstrahl elliptisiert. Dieser Effekt ist allerdings schwach gegen den Einfluss der [[Brechungsindex|Brechungsindizes]]. Die beiden zirkularen Polarisationskomponenten des Lichts haben im Medium unterschiedliche Brechungsindizes. Das führt dazu, dass sich die relative Phase der Komponenten zueinander ändert. Dadurch rotiert die Polarisationsebene. Aufgrund der Elliptisierung des Lichts durch die unterschiedlichen Absorptionskoeffizienten ist das Endergebnis eine elliptisch polarisierte phasenverschobene Lichtwelle<ref>{{cite journal|doi=10.1002/ciuz.19810150304|language=german|title=Chiroptische Methoden in der Stereochemie, Teil I|work=Chemie in unserer Zeit}}</ref>.

Alternativ kann man auch messen, wie stark ''ein'' Enantiomer eines chiralen Stoffes zwei Lichtstrahlen absorbiert, die sich nur in der Drehrichtung ihrer zirkularen Polarisation unterscheiden (vgl. Abbildung).

Circulardichroismus erlaubt in der Chemie die [[Strukturaufklärung]] optisch aktiver chiraler Moleküle mittels '''CD-[[Spektroskopie]]''': die Absorptions-Differenz wird für Licht verschiedener [[Wellenlänge]]n gemessen, und man erhält das gewünschte CD-Spektrum, das spiegelbildlich ausfallen sollte für die zwei Enantiomeren eines Moleküls bzw. für die zwei Drehrichtungen der zirkularen Polarisation.

== Anwendungen ==
Ein CD-Spektrum liefert Aufschluss über die [[Stereochemie]] der untersuchten chiralen Stoffe. In Kombination mit der [[Optische Rotationsdispersion|optischen Rotationsdispersion]] und anderer [[chiroptisch]]er Methoden wird durch CD-Spektren die Festlegung der absoluten [[Konfiguration (Chemie)|Konfiguration]] von Molekülen ermöglicht.

Oft wird die Methode zur Untersuchung einfacher biologischer Substanzen wie [[Aminosäure]]n und [[Kohlenhydrat|Zuckern]] verwendet. Auch bei der Bestimmung der [[Sekundärstruktur]] komplexerer Substanzen, etwa der [[Helix]]- und [[Faltblattstruktur|Faltblatt-Strukturen]] von [[Peptid]]en und [[Nukleinsäure]]n, findet sie Anwendung. Hier sind jedoch oft die [[Röntgenstrukturanalyse]] und [[Kernspinresonanz|NMR-Spektroskopie]] weitaus besser zur Strukturaufklärung geeignet. Die Röntgenstrukturanalyse setzt dabei allerdings voraus, dass [[Einkristall]]e der zu untersuchenden Probe vorhanden sind.

== Chiroptische spektroskopische Methoden ==
* bei chiralen Molekülen:
** ECD-Spektroskopie (engl. {{lang|en|electronic circular dichroism}}, ECD): CD-Spektroskopie im UV/vis-Bereich
** ORD (''[[optische Rotationsdispersion]]'')
** VCD-Spektroskopie (engl. {{lang|en|vibrational circular dichroism}}, VCD): CD-Spektroskopie im IR-Bereich
* bei achiralen Molekülen (durch ein [[Magnetfeld]] wird hier über den [[Cotton-Mouton-Effekt]] ebenfalls eine Veränderung der Polarisierung und [[Intensität (Physik)|Intensität]] durchgestrahlten polarisierten Lichts induziert):<ref>Wissenschaft-Online-Lexika: ''Eintrag zu chiroptische Methoden im Lexikon der Chemie.'' Abgerufen am 30. August 2009.</ref>
** '''M'''CD-Spektroskopie (''[[Magnetocirculardichroismus]]'')
** '''M'''ORD-Spektroskopie (''[[magnetooptische Rotationsdispersion]]'')

== Weitere Methoden basierend auf dem Circulardichroismus ==
Basierend auf dem Circulardichroismus können Gasphasenmessungen basierend auf der [[Massenspektrometrie]] genutzt werden, um mittels [[Resonanz]] zwischen dem [[Elektrisches Dipolmoment|Elektrischem Dipolmoment]] und dem [[Magnetisches Dipolmoment|Magnetischen Dipolmoment]] eine Verstärkung des Effekts zu bewirken.

== Literatur ==
* {{Literatur
|Autor=[[Alfred Pingoud]], Claus Urbanke
|Titel=Arbeitsmethoden der Biochemie
|Verlag=Walter de Gruyter
|Datum=1999
|ISBN=978-3-11-016513-5
|Seiten=245
|Online={{Google Buch|BuchID=Ob0NRWnnrDkC|Seite=245}}}}
* {{Literatur
|Autor=[[Walter Hoppe (Physiker)|Walter Hoppe]]
|Titel=Biophysik
|Verlag=Springer-Verlag
|Datum=1982
|ISBN=0-387-11335-5
|Seiten=152
|Online={{Google Buch|BuchID=X99o4t7zSS4C|Seite=152}}}}
* {{Literatur
|Autor=Martin Holtzhauer, J. Behlke
|Titel=Methoden in der Proteinanalytik
|Verlag=Springer
|Datum=1996
|ISBN=3-540-60210-0
|Seiten=103
|Online={{Google Buch|BuchID=crwEKClN4cQC|Seite=103}}}}
* {{Literatur
|Autor=Gerhard Richter
|Titel=Praktische Biochemie
|Verlag=Georg Thieme Verlag
|Datum=2003
|ISBN=3-13-132381-7
|Seiten=122
|Online={{Google Buch|BuchID=9vMsbaBWUuAC|Seite=122}}}}
* {{Literatur
|Autor=S. M. Kelly, T. J. Jess, N. C. Price
|Titel=How to study proteins by circular dichroism
|Verlag=Biochimica et Biophysica Acta 1752, Elsevier Verlag
|Datum=2005
|Online=[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1570963905001792 ''Verfügbar bei ScienceDirect'']}}

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4010215-4|LCCN=sh85026067|NDL=00561984}}

[[Kategorie:Spektroskopie]]
[[Kategorie:Physikalisches Analyseverfahren]]
[[Kategorie:Makromolekülstruktur]]
[[Kategorie:Stereochemie]]
[[Kategorie:Biophysikalische Methode]]

Circulardichroismus - Versionsgeschichte

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