ダーラム大学による
科学者は新しい研究で、炭素ベースの分子が以前に考えられていたよりもはるかに動的である可能性があることを実証しました.
炭素原子が異なる基と XNUMX つの結合を形成すると、分子は XNUMX つの鏡像の形で存在できます。 これらの鏡像形態は異なる生物学的活性を有するため、医学において極めて重要です。
通常、これらの「鏡像異性体」の間で相互変換することは不可能です。そのためには、結合を切断する必要があり、このプロセスには非常に多くのエネルギーが必要です。
ダラム大学とヨーク大学の研究者らは、キラル中心が動的分子ケージ構造の一部である場合、ケージの単純な再配置によって分子の鏡像形態の反転が引き起こされる可能性があることを実証した。
このようにして、通常は固定的で堅固であると考えられている炭素ベースの立体化学は、動的で流動的で応答性が高くなり、炭素中心のキラリティーの新しいパラダイムになりました。
調査結果は本日（13 年 2023 月 XNUMX 日）にジャーナルに掲載されます 自然化学.
分子ケージの構造には XNUMX 個の炭素原子が含まれており、それらは一対の炭素-炭素二重結合と XNUMX 員環のシクロプロパン環によって結合されています。 この結合の組み合わせにより、構造内の結合の一部が互いに自発的に場所を交換することができます。
プロジェクトの主任研究者であるダーラム大学のアイシャ ビスミラ博士は、次のように述べています。 それらは、鏡像構造の間を XNUMX 秒間に何百万回も行ったり来たりします。 彼らが環境の変化に合わせて適応するのを見るのは本当に驚くべきことです。」
立体化学的相互変換のこのユニークな動的形態を明らかにすることに加えて、研究者は、ケージの選択が近くの金属中心に伝達される可能性があることを実証し、このタイプの応答性キラリティーが触媒作用および生物医学アプリケーション。
これらの結果が確立された考えを覆す方法について、ヨーク大学のポール・マクゴニガル博士は次のように述べています。 ケージが適応し、「最適な」鏡像構造が得られます。
「この興味をそそる結合の概念がやがて他の状況に適用されることが判明し、より動的な分子材料の新しいアプリケーションを支えるために使用される可能性があることを願っています。」
参考：「動的spの制御3Aisha N. Bismillah、Toby G. Johnson、Burhan A. Hussein、Andrew T. Turley、Promeet K. Saha、Ho Chi Wong、Juan A. Anguilar、Dmitry S. Yufit、Paul R. McGonigal 著、13 2023 年 XNUMX 月 自然化学.
DOI: 10.1038/s41557-023-01156-7
この研究は、Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) と Leverhulme Trust によって資金提供されています。
