Молекулярные клетки состоят из органических молекул (лигандов), которые связаны с ионами металлов в процессе самосборки. В зависимости от преобладающих условий процессы самосборки стремятся максимизировать симметрию системы и, таким образом, занимать все необходимые места связывания металла. Исследовательская группа, возглавляемая доцентом Ману Лахтиненом (Университет Ювяскюля, факультет химии), разработала метод, в котором стерически затрудненные лиганды используются для нарушения процесса самосборки.
Эта новая стратегия позволяет лиганду занимать только два из четырех потенциальных сайтов связывания металла. Созданная молекулярная клетка представляет собой низкосимметричный тетраэдрический промежуточный продукт в реакции, которая обычно дает более симметричный октаэдрический каркас.Представленные результаты дают новое понимание того, как можно управлять процессами самосборки металлоорганических систем.
Однако наиболее важной особенностью предлагаемого метода является новый способ построения молекулярных каркасов с вакантными центрами связывания металлов. Это создает возможность изменять свойства и поведение предварительно собранных клеток за счет включения функционально значимых молекул в частично экспонированные ионы металлов. Представленная стратегия предлагает новую концепцию построения более сложных молекулярных клеток.Молекулярные клетки — это материалы завтрашнего дня
Молекулярные клетки и капсулы представляют собой полые наноразмерные (1 x 10-9 м) соединения, которые состоят из органических молекул или ионов и, в большинстве случаев, ионов металлов. Они имеют много общих структурных особенностей, например, с вирусами, оболочки (капсиды) которых состоят из организованных белков.
Одной из наиболее важных особенностей молекулярных клеток является их способность связывать и высвобождать гостевые молекулы в зависимости от преобладающих условий. Следовательно, некоторые из их наиболее важных потенциальных применений включают биомедицинское использование (транспортировка лекарств), хранение нестабильных и / или реактивных молекул и извлечение опасных соединений из водной среды.Настоящее исследование было опубликовано в журнале Chemical Communications и является частью M.Sc. Докторская диссертация Ансси Пеуронена, посвященная изучению структурной химии катионных соединений аммония под руководством доцента Ману Лахтинена.
Третий член исследовательской группы — M.Sc. студент Саму Форсблом.