Заказ OnLine : Ваша корзина
Симметричное решение для ротаксанов
Исследовательская группа из Великобритании натолкнулась на эффективный способ разделения необычных механических зеркальных изомеров, такое разделение не удавалось осуществить более четырех десятилетий.
Стефен Голдап и Роберт Бордоли из Лондонского университета королевы Марии создали планарные механически хиральные ротаксаны, которые улавливают макроциклические кольца вдоль стержня гантелеобразных молекул. Голдап теперь планирует применить эти только что открытые несимметричные образования в каталитической и аналитической химии, а также для создания новых материалов.
Наиболее яркими представителями соединений, характеризующихся хиральностью, являются соединения с ковалентными связями, особенно те, в состав которых входят тетракоординированные углеродные атомы с четырьмя различными заместителями, которые могут организовываться в лево- и правовращающие энантиомерные формы. Механическая хиральность присуща катенанам и ротаксанам – молекулам без ковалентных связей, которые все же могут существовать в виде пары не переходящих друг в друга зеркальных отражений
Голдап отмечает, что создание и выделение таких систем без применения хиральной хроматографии было проблематичным. Голдап признается, что всегда считал область, на которую он с коллегами случайно натолкнулся, интересной синтетической задачей.
Несколько умных действий позволило исследователям создать и разделить ротаксаны с хиральными макроциклами.
В 2011году исследовательская группа Голдапа создала маленький ротаксан со стоппером на основе хиральной глюкозы на одном конце гантелеобразного стержня. Но неожиданно они увидели расщепление в ЯМР спектре для макроцикла ротаксана. Такое явление предполагало достаточно значительное взаимодействие, чтобы повлиять на физические свойства, что в свою очередь могло бы помочь в выделении хиральных форм, отличающихся друг от друга. Голдап говорит, что в результате его исследовательская группа получила надежду на то, что диастереомеры на базе таких перегруженных молекул имели бы очень различные свойства и могли бы даже быть разделены с помощью обычной колоночной хроматографии. Тем не менее, Голдап отмечает, что они не были уверены в успехе эксперимента до тех пор, пока два диастереомера не прошли колонку, оказавшись в различных фракциях.
Затем Бордоли зафиксировал хиральность диастереомеров с помощью рентгеновской кристаллографии, предварительно заместив хиральный углевод на плоскую ароматическую группу с целью создания механической энантиомерной пары. Голдап поясняет, что ученые не могли осуществить это прежде, поскольку механические диастереомеры ротаксана были разделены только однажды, и предыдущие системы были не достаточно жесткими для того, чтобы привести к образованию кристаллов.
Дэвид Лейх из Манчестерского университета в Великобритании, также занимающийся изучением ротаксанов, считает такой подход великолепной идеей, к тому же хорошо оформленной для того, чтобы она могла считаться важным результатом. Лейх добавляет, что с точки зрения механики хиральные ротаксаны почти также совершенно не изучены как источники хиральности, вызывающие асимметрию в химических реакциях. В связи с этим, с точки зрения Лейха, представленный исследовательской группой Голдапа легкий путь к таким архитектурам является качественным изменением существовавшего положения вещей.
