Химия: доступ к запрещенным кольца

Циклические молекулы есть везде, и все вокруг нас связано с образом они собирают не только на вкус, цвет и запах, но и (например) фармацевтических препаратов. Природа сама по себе образует молекулярные кольца разных размеров и цепочки из колец различной длины, что ученые смогли искусственно воспроизвести. Химики из Университета Женевы (УНИГЭ) уже разработала новый метод для создания этих цепей молекулярных колец, которые не используют стандартный химических взаимодействий, но в контакт с большой молекулярной поверхности электронно-бедные и не существует в природе. В отличие от стандартной процедуры, этот новый метод работы автокатализ — самый редкий, но и самый амбициозный, тип трансформации, который существует в химии. Результаты этого исследования, опубликованные в журнале «Прикладная химия», открыть новые перспективы для молекулярной циклизации и предоставляем первая часть ответа на старый противоречия в классической химии.

Молекулы, которые нас окружают, часто расположены в форме циклов, формируя стероиды, сахара, парфюмерии или лекарств, например. В органической химии, эти молекулярные кольца могут быть созданы с помощью техники катализ: некоторые молекулы, называемой подложке, находится в контакте с молекулой, которая осуществляет преобразование — катализатор — обычно посредством водородных связей. Но при этом один способ взаимодействия, творческих возможностей уменьшается. Внедрение новых способов взаимодействия преобразовывать их по-разному, тем самым создавая новые материалы с потенциалом для решения научных и социальных проблем, неразрешимых обычными методами.

Стефан Matile-профессор кафедры органической химии в школе химии и биохимии факультета УНИГЭ наук. Он также является членом НКРС химической биологии и НКРС молекулярных систем инженерии. «Наша лаборатория специализируется на внедрении новых контактов между молекулами, одна из них основана на очень больших молекулярных поверхностей, известных как ароматические углеводороды, которые являются бедными в наиболее удаленной электронов».Профессор Matile добавляет, что контакты с этими большими, пустыми молекулярной равнины, которые отсутствуют в природе, казалось многообещающим для циклизации молекулярные кольца, которые прикованы друг к другу. Но каковы последствия?

Цепи молекулярных колец производится путем автокатализа

Цели Женеве химики: воспроизводить циклы разных размеров, т. е. состоящее из ряда определенных атомов (стероидов, например, формируются из трех циклов из шести атомов, а также одной из пяти) и несколько циклов вместе без помощи водородных связей, а молекулярным поверхности минимум в удаленной электронов (известное как анион-π-взаимодействий). «Главная особенность этой молекулярной равнина пустые пространства, которые она предоставляет для молекул собрать», — говорит Мигель Paraja, исследователь в отделе УНИГЭ по органической химии. На контакт с этой новой, просторной и электроноакцепторным поверхности, молекул, образующихся циклов различных размеров (от 4 до 8 атомов) и различные последовательности. «Но главной новостью стал путь преобразований произошло!» — добавляет в Женеве химиком.

Все эти cyclizations состоялась autocatalytically. «С обычным катализатором, cyclizations быстро в начале, а потом … так как там все меньше и меньше субстрата-они все больше замедляться, объясняет Сяо Хао, исследователь в той же лаборатории. Но с автокатализ, это совершенно противоположное, что происходит!» Действительно, молекулярные преобразования ускорения в массовом масштабе. «Хотя это автокатализ-это очень редкое явление трансформации в химии, то это также самое удивительное, — говорит профессор Matile. «Он основан на взаимопомощи между молекулами: первые молекулы трансформируются помощью следующего преобразования, чего не бывает при обычном катализе, который замедляет, а не ускоряет.»

Первый шаг в ответе на старый противоречие классической химии

Это открытие поможет ответить на один из старейших противоречия в классической химии. «Есть очень известная сеть молекулярных колец, называется brevetoxin, который находится в красный прилив и который имеет эффект глушения рыбы», — объясняет профессор Matile. Он был обнаружен видной фигурой в органической химии, Коджи Наканиши, который выдвинул объяснение для возможного строительства этой необыкновенной цепи, образованной из одиннадцати последовательных молекулярных колец в одной реакции. Но эта гипотеза не согласен с Джек Болдуин, известный химик, который произвел правил, объясняющих формирование циклов, которые сейчас приняты в качестве основы классической химии. «Гипотезы Наканиши» нарушает эти правила для каждого из одиннадцати колец. «Наши кольца могут образовываться по правилам Болдуина, если мы хотим, Paraja отчета. Что еще более важно, мы можем также разбить Болдуин правила на спрос с наших новых катализаторов и создание тем запрещено колец, что Коджи Наканиши мечтали.» «Ключ к успеху, объясняет Хао, — это большие пустые пространства, которые предлагают наши новые катализаторы».

Профессор Matile продолжает, что: «с открытием автокатализ в формировании циклической молекулы, анион-π-контактов помогли нам понять самые тонкие способ трансформации молекулы, которая существует в химии. И это поможет нам создать новые цепочки молекулярных колец».Химики смогут влиять и прямой характер преобразования следующего субстрата, создания новых материалов, одной из основных задач также НКРС молекулярных систем машиностроения. «Большинство решений научных проблем, будь то пищевая, медицина или окружающей среды, включают молекулы и новые контакты, которые могут быть созданы между ними», — говорится в Женеве химиком.

сделать разницу: спонсорские возможности