:: [ TEEN ] ••• [ CUỘC SỐNG ] :: -‘๑’- Bạn Có Biết -‘๑’

Thành công trong việc liên kết các phân tử

Fri 12 Jun 2009, 4:59 pm

kimjungmin1529
Nhà hóa học trẻ

Nam

Tổng số bài gửi : 168

Đến từ : Viện hàn lâm hoá học quốc tế
Thành công trong việc liên kết các phân tử Vide

Tiêu đề: Thành công trong việc liên kết các phân tử

Thành công trong việc liên kết các phân tử Stoddart_photo

Để
2 phân tử nối với nhau bằng mối liên kết cơ học chặt chẽ mà không nối
với nhau bằng mối liên kết hóa học là 1 thách thức lớn đối với khoa
học. Hiện nay, một nhóm các nhà nghiên cứu Anh và Mỹ đã triển khai một
nhóm phân tử mới gồm các phân tử liên kết chặt chẽ lẫn nhau và đã tạo
ra một phiên bản điển hình đầu tiên. Các
nhà nghiên cứu đặt tên cho hợp chất mới này là “chuỗi alkan” -
“suitanes”, dựa trên việc các chất có cấu tạo phần phía trên giống nhau
với 2 mối liên kết hoặc nhiều hơn, phần phía trên của hợp chất này này
liên kết với nhau và trở thành một khối phân tử “tương hợp”.

Biết
được số nhánh chính thông qua số nhánh liên kết trong hợp chất đó: 1
chuỗi alkan có 2 nhánh, 1 chuỗi alkan có thể có 3 nhánh nhánh, và 1
chuỗi alkan có thể tới 4 nhánh. J. Fraser Stoddart, người tiên phong trong lĩnh vực hóa học hợp phân tử, giải thích: 1 chuỗi alkan giống như 1 con búp bê mặc quần yếm liền gồm 5 bộ phận liên kết: 2 chân, 2 tay và 1 cái đầu.
Một
nhóm nghiên cứu do Stoddart dẫn đầu (Đại học California, Los Angeles)
và David J. Williams (Imperial College, London) đã tổng hợp thành công
một đại diện tiêu biểu đơn giản nhất của loại hợp chất này: 1 chuỗi
alkane. Đầu tiên, họ sử dụng máy vi tính giả vờ tấn công vào phân tử.
Bên trong phân tử – phần “cơ thể” – sẽ trở nên hơi cứng và có hình chữ
nhật ; chuỗi phân tử từ nhiều hợp chất này phải gồm các phân tử linh
động có thể lắp ráp chung quanh phần “cơ thể”. Giống như 1 bộ quần áo
được may khéo léo, tất cả các hợp chất riêng biệt đó phải liên kết hoàn
hảo với nhau về cấu tạo hình dáng, kích cỡ và nhóm chức.
Đầu
tiên các nhà nghiên cứu tạo ra 1 khung phân tử cứng, thẳng: 1 vòng thơm
ở trung tâm gắn với 2 “bờ vai” căng phồng (hệ thống chuỗi anthracene),
mỗi “bờ vai” lần lượt nối với “cánh tay” phân tử. Tiếp theo, phân tử
được lắp ráp vào chuỗi alkan. Cuối cùng, sắp xếp từng phân tử lại với
nhau và “khâu vá” để nối chúng: trong quá trình phân tử tự sắp xếp, 2
phân tử vòng benzen lớn (hay phân tử ete hình 5 cạnh) gắn vào phân tử
như nối tay áo vào “cánh tay” vậy. Phần thân trên, cánh tay, và tay áo
phân tử có các liên kết hóa học để hỗ trợ giữ chặt tay áo phân tử. Bước
kế tiếp, thêm vào 1 phân tử khác nhỏ hơn (vòng thơm). Mỗi phân tử này
chứa 2 nhóm nguyên tử (nhóm amino), và được xếp đặt vị trí liên kết phù
hợp toàn phân tử với nhau; mỗi phân tử này được thiết kế để tiến vào
lực liên kết phân tử với nhau và liên kết với 1 điểm trên mỗi cánh tay
áo phân tử. Ở bước cuối cùng, thành lập mối liên kết hóa
học ở 4 điểm tiếp xúc này; do đó vòng thơm nối 2 cánh tay phân tử với 1
phân tử đơn cấu tạo cồng kềnh, phân tử cồng kềnh này hoàn toàn gắn chặt
với phần trên của phân tử đó mà không nối bằng liên kết hóa học.
Stoddart
nói: “Khám phá cách nối 1 phân tử với 1 phân tử khác là bước đầu để xây
dựng tạo nên những hệ thống nhân tạo như đến tế bào sống.”

Fri 12 Jun 2009, 5:15 pm