|
|||||||||
|
|
||||||||
29.12 - 20:07
Химики «связали» молекулу в бесконечный узел| Медицина
Британские ученые синтезировали органическую молекулу, по форме напоминающую бесконечный узел — символ, известный во многих азиатских культурах. Авторы работы подошли к синтезу структуры не так, как обычно получают молекулярные узлы. Сначала они переплели шесть вытянутых органических молекул друг с другом как пряжу в сетку три на три. На следующих этапах синтеза соединяли концы так, что в результате получали смесь топологических структур. Выход молекулярного «бесконечного узла» длиной в 258 атомов составил семь процентов. Исследование опубликовано в журнале Nature Chemistry. Помимо химических и физических связей, молекулы могут соединяться топологической, которую нельзя нарушить без разрыва молекулярного скелета. Примером веществ с такими связями являются катенаны: они представляют собой цепь из замкнутых молекулярных колец. В природе топологические связи могут образовывать гибкие полимерные цепи вроде ДНК или некоторых белков. Топологические связи также позволяют химикам «вязать» из молекул узлы. В координации нужных частей молекул в пространстве им помогают металл-органические и ковалентные темплаты-распорки, водородные и координационные связи, а также гидрофобные взаимодействия. Один из универсальных способов получения молекулярных узлов и топологических связей основан на использовании закрученных структур, которые сворачивают две или три пряди вокруг друг друга. Девид Лей (David Leigh) с коллегами из Манчестерского университета синтезировали молекулярный бесконечный узел из шести вытянутых молекул на основе тиазоло[5,4-d]тиазола по совершенно другому пути. Ионы металла в проведенном эксперименте способствовали переплетению молекулярных прядей, а не их скручиванию, сгибанию или прохождению через петли. Ключевым промежуточным продуктом должна была стать молекулярная сетка 3×3, напоминающая кусок ткани, образование которой зависело от аниона в ее отверстиях. Затем концы сетки соединяли попарно в нужном порядке друг с другом так, что образовалась молекула, напоминающая символический в тибетском буддизме бесконечный узел.
David Leigh et al. / Nature Chemistry, 2020 Поделиться «Торчащие» концы химики соединяли поэтапно по реакции метатезиса олефинов, в которой соединения с двойной связью «обмениваются» заместителями. Сначала связали два свободных конца с этиленовыми участками с одной стороны сетки, затем два с противоположной стороны по диагонали. Затем в одну стадию образовали две петли на противоположных сторонах, и на следующей стадии — соединили последние два угловых конца. Структуру и концентрации полученных в результате синтеза веществ авторы определяли с помощью методов спектроскопии ядерно-магнитного резонанса, масс-спектрометрии и рентгеновской дифракции.
У полученной авторами молекулы оказалось семь перекрещиваний молекулярной цепочки. А почти четыре года назад эта же группа ученых синтезировала молекулярный узел с восемью перекрещиваниями. В получении этого вещества также применяли ионы металлов и реакцию метатезиса олефинов, однако создавать сетку из исходных молекул в том случае не понадобилось. Большую роль в подобных исследованиях играет компьютерное модделирование, которое позволяет определить, какие узлы могут быть стабильны. Два года назад итальянские химики посчитали, что есть смысл попытаться получить узлы с 10 и 15 пересечениями — они в теории должны обладать устойчивой структурой. Алина Кротова https://nplus1.ru/ Ключевые слова:
|
|||||||||
Читайте также:
Effective methods of using essential oils to fight acne on the facePimples on the face can be a rather unpleasant phenomenon that significantly affects a person's appearance and well-being. Эффективные методы использования эфирных масел для борьбы с прыщами на лицеПрыщи на лице могут быть довольно неприятным явлением, что оказывает существенное влияние на внешний вид и самочувствие человека. Ефективні методи використання ефірних олій для боротьби з прищами на обличчіПрищі на обличчі можуть бути досить неприємним явищем, що суттєво впливає на зовнішній вигляд та самопочуття людини. Сухие губы: эффективные методы лечения в домашних условияхВоздух зимнего сезона часто взрывается отражающейся на нашей коже сухости, в частности на нежной коже губ. Dry lips: effective methods of treatment at homeThe air of the winter season often explodes dryness, which is reflected on our skin, in particular on the delicate skin of the lips. |
|||||||||
|