« En pharmacie, être capable de faire passer une molécule d'une chiralité à l'autre en utilisant la lumière au lieu de la chimie humide serait un rêve, " déclare le professeur Reinhard Dörner de l'Institut de physique atomique de l'Université Goethe. Son doctorant Kilian Fehre a maintenant rapproché ce rêve de sa réalisation. Son observation :la formation de la version pour droitier ou gaucher dépend de la direction à partir de laquelle la lumière laser frappe l'initiateur.

Pour son expérience, Kilian Fehre a utilisé la molécule d'acide formique planaire. Il l'a activé avec une intense, impulsion laser polarisée circulairement pour la transformer en une forme chirale. À la fois, le rayonnement a provoqué la rupture de la molécule en ses composants atomiques. Il était nécessaire de détruire la molécule pour l'expérience afin qu'il puisse être déterminé si une version en double ou en miroir a été créée.

Fehre a utilisé le "microscope de réaction" (méthode COLTRIMS) qui a été développé à l'Institut de physique atomique pour l'analyse. Il permet l'étude de molécules individuelles dans un faisceau moléculaire. Après la décomposition explosive de la molécule, les données fournies par le détecteur peuvent être utilisées pour calculer avec précision la direction et la vitesse des trajets des fragments. Cela permet de reconstituer la structure spatiale de la molécule.

Afin de créer des molécules chirales avec la chiralité souhaitée à l'avenir, il faut s'assurer que les molécules sont orientées de la même façon par rapport à l'impulsion laser polarisée circulairement. Cela pourrait être réalisé en les orientant au préalable à l'aide d'une lumière laser à ondes longues.

Cette découverte pourrait également jouer un rôle essentiel dans la génération de plus grandes quantités de molécules avec une chiralité uniforme. Cependant, les chercheurs pensent que dans de tels cas, les liquides seraient probablement rayonnés plutôt que les gaz. "Il y a beaucoup de travail à faire avant d'en arriver là, ", croit Kilian Fehre.

La détection et la manipulation de molécules chirales à l'aide de la lumière est au cœur d'un programme prioritaire qui porte le nom mémorable « ELCH » et qui est financé par le Conseil allemand de la recherche depuis 2018. Des scientifiques de Kassel, Marbourg, Hambourg et Francfort ont uni leurs forces dans ce programme. « Le financement à long terme et la collaboration étroite avec le programme prioritaire nous fournissent les ressources nécessaires pour apprendre à contrôler la chiralité dans une grande classe de molécules à l'avenir, " conclut Markus Schöffler, l'un des chefs de projet de Francfort du programme prioritaire.