Химики синтезировали молекулу-пропеллер

Химики из Туланского университета впервые синтезировали молекулярный пропеллер на основе декациклена. Ключевым инструментом стала реакция кротоновой конденсации, позволившая собрать отдельные лопасти пропеллера вместе. Работа опубликована в The Journal of Organic Chemistry.

В качестве стратегии сборки молекулы авторы решили использовать реакцию конденсации между тремя молекулами-лопастями, катализируемую хлоридом титана. Роль «лопастей» исполняли полиароматические соединения, производные антрацена и тетрацена, содержащие мостики с кетогруппами. Именно мостики и выполнили роль стыков между молекулами в результате протекания химической реакции.

Альдольно-кротоновая конденсация — одна из классических реакций альдегидов и кетонов. В результате первой стадии образуется связь между карбонильным атомом углерода одной молекулы и атомом углерода, расположенным по соседству от карбонильной группы в другой молекуле. На следующей стадии происходит отщепление молекулы воды и образовавшаяся связь становится двойной, сопряженной с двойной связью углерод-кислород карбонильной группы.

Как правило, альдольно-кротоновую конденсацию катализируют небольшими добавками кислот или оснований, однако в данном случае авторы работы использовали кислоту Льюиса — TiCl

4

, это позволило реакции протекать с большой скоростью даже несмотря на пространственные затруднения, вызванные большими размерами молекул. В реакционной смеси происходило последовательно три реакции конденсации, приводившие к образованию «пропеллеров», в которых «лопасти» крепятся к образовавшемуся в центре бензольному кольцу.  

Соединение, полученное из антраценовой производной, оказалось красным порошком. По данным кристаллографии, лопасти в нем развернуты под углом 22о к плоскости центрального бензольного кольца. Его аналог из тетрацена оказался синим твердым веществом, однако был получен с очень малым выходом, менее одного процента, и кристалл получить для него не удалось.

Впервые декациклен был получен более 100 лет назад и многие его производные хорошо известны химикам. Однако подобные «пропеллеры» были синтезированы впервые. Эти молекулы обладают оптической активностью, то есть возможно существование двух изомерных «пропеллеров», являющихся зеркальными отражениями друг друга и не совместимых между собой. По словам авторов, внесение в структуру «лопастей» объемных заместителей может привести к формированию оптических свойств, сопоставимых с гелиценами.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
Индийский студент попытался использовать кожу друга для биометрической аутентификации

Полиция индийского города Вадодара задержала двух молодых людей за то, что они пытались обманом сдать экзамен для работы на местной железной дороге, подменив отпечаток пальца. Один из студентов срезал кожу со своего пальца и передал ее другу, чтобы тот обманул систему биометрии, сообщает NDTV.