Antiromatik duvarlara sahip bir nanocage
Tokyo Teknoloji Enstitüsü, Cambridge Üniversitesi ve Kopenhag Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, çok sıradışı bir nano-alana sahip, kendiliğinden monte edilmiş bir #nano yapı inşa ettiler: Duvarları, genellikle birlikte çalışamayacak kadar kararsız olduğu düşünülen, antiaromatik moleküllerden yapılmıştır. Nano-kimya mühendisliğinin sınırları hakkındaki varsayımları altüst ederek, çalışma bilim insanlarının keşfetmesi için tamamen yeni bir nano alan yaratıyor. Nanometre büyüklüğündeki boşluklar zaten kimya, tıp ve çevre bilimlerinde çok çeşitli faydalı uygulamalar buluyor.
Tokyo Teknoloji Enstitüsü'nden Masahiro Yamashina (o sırada JSPS Yurtdışı Araştırma Görevlisi) ve Cambridge Üniversitesi'nden Jonathan R. Nitschke de dahil olmak üzere Nature dergisindeki çalışmalarını bildiren bilim adamları, içinde yeni bir nanospace türünün inşasını anlatıyor " altı aynı antiaromatik duvarlı dört metal iyonundan oluşan kendinden montajlı kafes. "
Şimdiye kadar, birçok ekip , doğal kararsızlıkların yarattığı zorluklar nedeniyle , aromatik duvarlı nanojajlar geliştirdi, ancak antiaromatik bileşikler kullanmıyor. Aromatiklik, halka şeklindeki organik bileşiklerin , onları yüksek oranda stabil kılan özelliklerine karşılık gelirken, antiaromatiklik, halka tarafından paylaşılan p-elektronlarının sayısındaki bir fark nedeniyle çok daha reaktif olan bileşikleri tarif eder.
Ekibin #nanocage'leri için uygun bir yapı taşı arayışı, onları Hiroshi Shinokubo ve Japonya'daki iş arkadaşlarının 2012 araştırmasına götürdü. Bu çalışma, normal olmayan stabil, nikel bazlı bir antiaromatik bileşiğin norcorrole denilen sentezini rapor etmiştir. Ardından, Jonathan R. Nitschke ve grubunun alt bileşen kendi kendine montaj konusundaki uzmanlığını kullanarak, ekip bir norcorrole iskeletine sahip üç nanometre çapında bir kafes inşa etmeyi başardı.
Kafes içindeki antiiaromacity derecesini araştırmak için, ekip, çekirdekten bağımsız kimyasal kayma (NICS) hesaplamaları yaptı. Sonuçlar, norcorrole panellerinin, anti-taşınabilirliği arttırmak için birlikte çalıştığını göstermektedir. NICS değeri, kafesin orta kısmında sürekli olarak yüksekti ve bu da panellerin birbirini desteklediğini gösteriyor.
Kafes içindeki benzersiz ortam, aromatik kafes içinde zaten kapsüllenmiş olan koronen ile başlayan bir dizi konuk molekülü kapsüllenerek test edildi.
Araştırmacılar, harici bir manyetik alana maruz kaldıklarında , aromatik duvarlı bir kafes içindeki konuk moleküllerin, koruyucu bir etki yaşayacağı, antiaromatik duvarlı bir kafes içinde bulunanların bir dezifiye edici etki yaşayacağı varsayımında bulundu.
Teori tarafından tahmin edildiği gibi, nükleer manyetik rezonans (NMR) spektroskopisi analizleri, antiaromatik duvarlara atfedilebilen bir dehielding etkisi ortaya çıkardı.
Çalışmada test edilen tüm konuk moleküller, deshielding derecesinin bir göstergesi olan önemli aşağı alan kimyasal kaymasını göstermiştir. Vardiya farkları milyonda 0.7 ila 14.9 parça arasında değişiyordu. Bunlardan karbon nanobelt, bugüne kadar anti-aromatik bir ortamdan kaynaklanan en yüksek downfield kayması derecesini göstermiştir.
Kafes NMR kaydırma reaktifı yeni bir tür olarak kabul edilebilir, araştırmacılar, organik bileşiklerin en yapıları yorumlamak için yapısal analiz için, yani bir araç olabilir, yani, derler.
Gelecekteki çalışma, nano uzayda kimyasal reaktivitenin araştırılmasına odaklanacak.
