Новости химической науки > Новый тип хиральных металлокомплексов – молекулы Мебиуса

Химики из Глазго получили хиральную молекулу из ахиральных исходных материалов, превратив макроциклическое соединение в молекулярный аналог листа Мебиуса за счет искажения в кислородном кластере Mo₄O₈.

Использованный в дизайне новой молекулы кластер получен с помощью электрокатиалитических превращений, протекающих с участием оксотиомолибдатов, что позволяет осуществлять контроль строения группы, вносящей искажение в «молекулу Мебиуса», это позволит осуществлять тонкую настройку структурных и электронных свойств молекулы.

Ли Кронин (Lee Cronin) из университета Глазго (Великобритания) поясняет, что работа началась с изучения вопроса – а могут ли электрофильные субъединицы Mo₂S₂O₂ объединиться вокруг маленького жесткого шаблона, определяемого структурой скварата (C₄O₄). Может ли «гость» Mo₂S₂O₂ определять размеры и форму образующегося кластера? На эти вопросы исследователи получили положительный ответ – субъединицы конденсировались вокруг скваратов симметрично, образуя цикл. Получив симметричную структуру, исследователи из группы Кронина решили исказить эту симметрию, введя субъединицу Mo₄O₈, которая привела к тому, что образовавшийся цикл получил топологию листа Мебиуса.

Рисунок из J. Am. Chem. Soc., 2012, DOI: 10.1021/ja304371j

Кронин отмечает, что ему удалось ввести в структуру дополнительной оксомолибдатный фрагмент, и именно это стало секретом изменения топологии металлосодержащего макроцикла. Таким образом, на практике появляется возможность синтеза целевого соединения следующим образом – получение большей части кольца и (на завершающем этапе) встраивание в кольцо искаженного или симметричного блока, который, в итоге, и будет определять форму получаемого соединения. Кронин заявляет, что у него и его коллег есть большие планы на будущее, в частности – желание попробовать в качестве строительного блока кластер Mo₈.

Ахим Мюллер (Achim Müller), специалист по молибденовым кластерам из Университета Билефельда (Германия), отмечает, что группа Кронина отличилась творческим подходом к дизайну структуры. Он говорит, что большинство химиков предпочитает симметрию, но нарушение симметрии – важный процесс, поскольку отход от симметрии делает объект более сложным, а если посмотреть на эволюцию жизни – биосистемы усложнялись все более и более, теряя симметрию.

В дальнейшем Кронин намеревается использовать строительные блоки для получения больших по размеру и более сложных структур, контролируя их образование, а также изучая то, каким образом как структура будет влиять на физические и химические свойства получаемых кластеров.

Источник: J. Am. Chem. Soc., 2012, DOI: 10.1021/ja304371j

метки статьи: #органическая химия, #органический синтез, #природа химической связи, #элементоорганическая химия