Duży krok w stronę projektowania nowych maszyn molekularnych uczynili naukowcy z Uniwersytetu Wrocławskiego, Uniwersytetu Warszawskiego i Polskiej Akademii Nauk. Wyniki ich badań pojawiły się na łamach „Angewandte Chemie – International Edition”.
Kontrolowana synteza tzw. maszyn molekularnych, czyli małych układów chemicznych zdolnych do wykonywania quasi-mechanicznego ruchu naśladującego ruch maszyn działających na poziomie makroskopowym, to jeden z ważniejszych celów chemii supramolekularnej. W 2016 roku badania nad maszynami molekularnymi zostały uhonorowane Nagrodą Nobla, a jej laureaci – prof. Jean-Pierre Sauvage, prof. Fraser Stoddart i prof. Bernard L. Feringa – to jedni z najczęściej cytowanych naukowców na świecie.
Spośród klas związków chemicznych, które z najczęściej wykorzystuje się podczas konstrukcji maszyn molekularnych są rotaksany, składające się z długiej cząsteczki liniowej (osi rotaksanu) i „nawleczonej” na nią cząsteczki cyklicznej (pierścienia). Standardowe rotaksany to dość dynamiczne układy, w których pierścień może się przesuwać wzdłuż ich osi oraz obracać wokół niej.
W grupie prof. Bartosza Szyszko z Uniwersytetu Wrocławskiego otrzymano nową klasę rotaksanów opartych na kaliksfirynach. Są hybrydami porfiryn i kalikspiroli. Wprowadzenie kaliksfiryny do osi rotaksanu spowodowało powstanie nowego rodzaj ruchu molekularnego, tzw, trzepotania („fluttering”), który nie został dotąd opisany w literaturze naukowej.
We współpracy z prof. Bartoszem Trzaskowskim i Tymoteuszem Basakiem z Uniwersytetu Warszawskiego oraz dr. Vasylem Kinzhybalo z Instytutu Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych PAN wykazano – zarówno obliczeniowo, jak i eksperymentalnie – że proste modyfikacje tego układu dają kontrolę nad jej dynamiką i pozwalają w sposób kontrolowany włączać i wyłączać poszczególne typy ruchu wewnątrz rotaksanu.
Badania te są kolejnym krokiem w stronę projektowania nowych maszyn molekularnych o przewidywalnym i kontrolowanym zachowaniu dynamicznym i nowych, ekscytujących zastosowaniach. Wyniki opublikowało czasopismo Angewandte Chemie – International Edition.
źródło: UW
Bardzo miła notka, dziękuję w imieniu autorów z Wrocławia! Myślę, że warto podkreślić, że związki otrzymał mgr Rafał Grzelczak, który te obiekty bada w ramach swojej pracy doktorskiej - pierwszy autor publikacji.