Hoe chemische processen verlopen is grotendeels nog onbekend. Dat geldt niet alleen voor de ingewikkelde processen die zich in de biologie afspelen, maar ook voor de ‘simpele’ niet-organische reacties. Uiteindelijk is er, via, spectroscopische technieken, maar een grof beeld te krijgen hoe die opeenvolgende reacties verlopen. Die informatie die daar uit komt is in feite een ‘stapeling’ van gebeurtenissen en geeft niet weer hoe de afzonderlijke bindingen, al dan niet, tot stand komen.

Het precieze verloop van een reacties, of series reacties is voor een chemicus interessant, omdat die informatie gebruikt kan worden om het verloop van de reactie te beïnvloeden door toevoeging van bepaalde stoffen zoals katalysatoren. Duitse onderzoekers zijn er in geslaagd  met behulp van röntgentechniek wat licht in de duisternis te werpen. “In wezen bekijken we hoe atomen en moleculen in een oplossing met elkaar reageren”, zegt Emad Flear Aziz theoretisch natuurkundige van het Helmtholtz-centrum in Berlijn en hoogleraar aan de vrije universiteit in de Duitse hoofdstad. Het onderzoeksresultaat dat hij en zijn medewerkers en die van Oliver Kühn van de universiteit van Rostock hebben gepresenteerd in het belangrijke wetenschapsblad Physical Review Letters is gebaseerd op de ontdekking van Aziz en de zijnen uit 2010. Bij onderzoek met behulp van röntgenspectroscopie ontdekte hij een ‘donker kanaal’, waarin fotonen (lichtdeeltjes) met een bepaalde energie verdwijnen. Dat zou wel eens de clou kunnen zijn voor het bestuderen van chemische reacties, vermoedde Aziz.
Dat blijkt nu te kloppen. Oliver Kühn berekende de energieniveaus van allerlei mogelijke bindingsprocessen, waarmee de experimentele gegevens uit de röntgenspectra zou kunnen worden geduid. Ook Aziz zat niet stil. Hij verbeterde de röntgentechniek zo dat er zeer nauwkeurige metingen mee kunnen worden gedaan. Aziz: “We kunnen nu de elektronentoestanden in een systeem waaraan we meten toeschrijven aan bepaalde bindingen die tot stand komen of waar de binding niet tot stand komt.” Het lijkt een beetje op de manier waarop gehoor werkt om bepaald geluid uit te schakelen om iets anders, bijvoorbeeld een gesprek in een lawaaierige zaal, beter te kunnen horen. De onderzoekers zijn er van overtuigd dat ze met deze techniek de chemie van het leven beter zullen kunnen begrijpen.

Bron: Eurekalert