Circulardichroismus

Circulardichroismus, auch Zirkulardichroismus, kurz CD, ist eine spezielle Eigenschaft optisch aktiver (chiraler) Moleküle. Es ist eine spezielle Form des Dichroismus, bei dem die beiden Enantiomeren eines chiralen Stoffes zirkular polarisiertes Licht unterschiedlich stark absorbieren. Dadurch wird ein ursprünglich linear polarisierter Lichtstrahl elliptisiert. Dieser Effekt ist allerdings schwach gegen den Einfluss der 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.

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 Wellenlängen 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.

1. ↑ Chiroptische Methoden in der Stereochemie, Teil I. In: Chemie in unserer Zeit. doi:10.1002/ciuz.19810150304.