Американские химики из Университета Вермонта создали самый маленький в мире «гаечный ключ», размер головки которого составляет всего 1,7 нанометра. Весь ключ представляет собой одну молекулу. Ученые синтезировали конечное соединение путем стереоспецифических реакций соединения. Работа опубликована в Angewandte Chemie.
Отправной точкой многостадийного синтеза послужила молекула антрацена. Ученые использовали стереоспецифичность реакции присоединения для соединения трех фрагментов конечной молекулы в единый «гаечный ключ». В отличие от других похожих структур такой ключ является сравнительно жестким и не меняет свою структуру со временем.
Исследования показали, что такой ключ способен образовывать устойчивые соединения с пиллареновыми (составленными из гидрохинона) макроциклами, которые известны как типичные представители комплексных соединений типа «гость-хозяин» (внутрь пилларенового цикла «хозяина» помещается молекула «гостя»).
Пилареновое кольцо помещалось внутрь новой молекулы примерно как гайка внутрь головки ключа. Более того, воздействуя на пиллареновое кольцо с помощью ключа, ученым изменяли степень связанности молекулы гостя и макроцикла. По сути авторы с помощью ключа откручивали гайку (пилареновое кольцо) с болта (молекула «гостя» внутри).
По словам авторов, все дело в геометрии соединения — спиралевидная форма молекул делает их суперкрепкими и гибкими. В глобальной перспективе авторы рассчитывают создать на основе соединений с подобной структурой материалы, аналогов которым не существует на данный момент.