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科学:分子花瓶弹簧更好的陷阱

作者:滕莅萌    发布时间:2017-10-02 02:28:06    

大卫·布拉德利(DAVID BRADLEY)由一群美国化学家制造的一种分子维纳斯捕蝇草可以吸引较小的分子进入其中心腔,然后弯曲关闭,将它们捕获在里面如果可以使这些陷阱识别特定分子,它们可以提供更便宜和更容易的方式来产生通常由酶催化的反应设计这种分子陷阱的化学家 - 塔利卡罗萨阿拉巴马大学的Jerry Atwood,William Orr,Simon Bott和Kerry Robinson正在研究碗状分子杯(4)芳烃他们发现修改后的版本具有更大的空腔,并且可以根据化学条件改变形状,从而捕获通过的分子(Angewandte Chemie,第31卷,第1093页) calixarene这个名字来自希腊杯,杯子或圣杯最简单的杯芳烃由四个通过烷基[(CH2)n]基团连接在一起的酚分子组成酚类上的羟基(OH)基团向下指向,形成分子的基础,而苯环形成花瓶的壁 Calixarenes于20世纪40年代由Alois Zinke在奥地利格拉茨大学发现但直到20世纪70年代,化学家才开始看到他们的潜力这种情况发生在“超分子”化学的出现,即对整个分子之间相互作用的研究,而不是对日常化学特征分子内键的形成和断裂的研究与其靶标或“底物”分子相互作用的酶是天然超分子化学系统的一个例子该酶具有空腔,基质可以在该空腔中被捕获并作用化学家很快就认识到杯芳烃可能会模仿酶的作用从那时起,研究人员一直在寻找改变分子花瓶外缘的方法,以便它可以模仿酶的催化能力大多数杯芳烃的空腔太小而不能容纳大的底物,因此它们不能催化这些分子的转化因此,阿特伍德和他的同事开始着手制造更大的空腔他们追随着圣路易斯华盛顿大学的杯形先驱David Gutsche的脚步,他最近开发了一种将侧臂连接到杯芳烃单元上缘的合成方法 Gutsche的团队使用所谓的Mannich反应为每种杯芳烃的酚类添加氨基甲基阿特伍德和他的同事们已经扩展了这种方法,以扩展杯形花瓶的墙壁他们发现,它们的衍生物之一,对 - (4-(2-羟乙基哌啶子基甲基))杯(4)芳烃的壁具有足够柔韧性以在两种不同状态下结合底物分子的惊人特性通常,侧臂张开并且腔体很小,因此基板可以接近但不保持在内部但是当研究人员将碱性碳酸钠添加到杯中溶液中以将其pH值提高到9时,他们发现臂向上延伸,使得腔深到足以将基质分子捕获到内部乙酸乙酯(CH3COOCH2CH3)是迄今为止研究人员捕获的分子维纳斯捕蝇草中最大的猎物单晶化合物的X射线衍射研究证明,

 

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