Írta: DURHAM EGYETEM
A tudósok egy új tanulmányban bebizonyították, hogy a szénalapú molekulák sokkal dinamikusabbak lehetnek, mint azt korábban gondolták.
Ha egy szénatom négy kötést hoz létre különböző csoportokhoz, a molekula két tükörkép formájában létezhet. Ezek a tükörképformák létfontosságúak az orvostudományban, mivel eltérő biológiai aktivitással rendelkeznek.
Általában lehetetlen ezek között az „enantiomerek” között átalakulni, mert ehhez egy kötés megszakadásához lenne szükség, ami túl sok energiát igényel.
A Durham Egyetem és a York Egyetem kutatói kimutatták, hogy ha a királis centrum egy dinamikus molekuláris ketrecszerkezet része, akkor a ketrec egyszerű átrendezése a molekula tükörképének megfordításához vezethet.
Ily módon a szén-alapú sztereokémia, amelyet általában rögzítettnek és merevnek tartanak, dinamikussá, fluxusossá és érzékenysé vált – ez a szénközpontú kiralitás új paradigmája.
Az eredményeket ma (13. március 2023-án) teszik közzé a folyóiratban Természet kémia.
A molekuláris ketrec szerkezetében kilenc szénatom van, amelyeket egy pár szén-szén kettős kötés és egy háromtagú ciklopropángyűrű tart össze. A kötvények ezen kombinációja lehetővé teszi, hogy a struktúrában lévő kötvények egy része spontán módon cserélődjön egymással.
A projekt vezető kutatója, Dr. Aisha Bismillah, a Durham Egyetem munkatársa elmondta: „Dinamikus szénketreceink rendkívül gyorsan megváltoztatják alakjukat. Másodpercenként milliószor ugrálnak oda-vissza tükörképeik között. Valóban figyelemre méltó látni, ahogy alkalmazkodnak a környezetük változásaihoz.”
A sztereokémiai interkonverzió ezen egyedülálló dinamikus formájának feltárása után a kutatók bebizonyították, hogy a ketrec preferenciái átvihetők a közeli fémközpontokba, ami lehetőséget ad arra, hogy az ilyen típusú reszponzív kiralitás felhasználható legyen a katalízisben és a királis molekulák szintézisében. orvosbiológiai alkalmazások.
Dr. Paul McGonigal, a York-i Egyetem munkatársa a következőket mondta: „Lenyűgöző az a mód, ahogyan dinamikus szénketrecünk kölcsönhatásba lép más molekulákkal és ionokkal. A ketrec alkalmazkodik, így a „legjobban illeszkedő” tükörkép-struktúrát adja.
"Reméljük, hogy idővel ezt az érdekes kötési koncepciót más kontextusban is alkalmazni fogják, és potenciálisan felhasználják majd a dinamikusabb molekuláris anyagok új alkalmazásainak alátámasztására."
Hivatkozás: „A dinamikus sp3-C sztereokémia”, Aisha N. Bismillah, Toby G. Johnson, Burhan A. Hussein, Andrew T. Turley, Promeet K. Saha, Ho Chi Wong, Juan A. Anguilar, Dmitry S. Yufit és Paul R. McGonigal, 13 2023. március Természet kémia.
DOI: 10.1038/s41557-023-01156-7
A kutatást az Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) és a Leverhulme Trust finanszírozta.
