形成分子环

时间:2020-02-22 19:06 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

形成分子环

大循环是由大的原子环构成的分子。尽管分子相对较大,也比较灵活,但它们并不总是“软绵绵的”——它们实际上可以把自己锁在特定的形状和几何形状中。

在制造业中,控制宏观循环的三维形状是至关重要的。它有助于决定,例如,香水的香味是独特的还是处方药对某种疾病有效。

但是对于研究分子结构的合成化学家来说,控制大环的拓扑结构并不是一个简单的过程,这要感谢蒙特利尔大学的研究。

在今天发表在《科学》杂志上的一项研究中,一个由化学教授肖恩·柯林斯领导的研究小组报告说,他们已经成功地利用一种叫做生物催化的自然过程来控制大环的形状。

他们说,这对制药和电子产品的制造来说可能是个福音。

柯林斯说:“我们制造的大环的形状使它们与众不同,我们称之为平面手性。”平面手性拓扑结构控制着分子与自然的相互作用。一般来说,具有平面手性的大环还没有得到充分的研究,因为化学家通常很难制造它们。”

到目前为止,他们只有两个选择:要么进行繁琐而浪费的多步骤合成,要么开发利用基于有毒、昂贵和地壳中不丰富元素(如钌和铑)的催化剂的方法。

长期以来,这两种方法都让化学家们感到沮丧,柯林斯的团队正在寻找一种替代方法。他们在生物催化过程中发现了这种物质,该过程使用酶、生物和通常无毒的催化剂,作为制备平面手性大环的一种解决方案。

值得注意的是,尽管化学家们之前从未探索过生物催化法来合成平面手性大环,但结果发现有一种商业上可用的产品可以制备这种大环:一种叫做CALB的脂肪酶酶。

使用它,生物催化剂能够以近乎完美的选择性来塑造大环,尽管这种酶还没有进化到那个目的。

重要的是,柯林斯和他的团队提出了一个合成计划,包括使用简单的分子积木来“装饰”功能的大循环。“功能是句柄,或者简单的原子群,很容易转换成更复杂的排列,”柯林斯解释说。

“我们的希望是,宏观周期现在可以被调整来影响行业。平面手性大环已被认为具有抗生素和抗癌作用。这种方法可以应用于电子材料,比如激光和显示设备。”

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