Le molecole dei ricercatori cambiano forma dall'atomo di ossigeno centrale (mostrato in rosso) che si piega come una cerniera. Le immagini sinistra e destra mostrano quali sono le forme di queste molecole quando sono stabili. Se riscaldato, si trasformano l'uno nell'altro tramite una forma mostrata nell'immagine centrale. Credito:Università di Sydney
Gli scienziati hanno trovato un nuovo modo per unire gruppi di atomi in molecole che cambiano forma, aprendo la possibilità di una nuova area della chimica e lo sviluppo di innumerevoli nuovi farmaci, microelettronica e materiali con caratteristiche nuove.
Scoperte di nuovi modi per produrre isomeri - molecole fatte degli stessi atomi collegati tra loro in modo diverso - sono state riportate per l'ultima volta nel 1961 e prima di allora nel 1914.
La scoperta di un'altra forma di isomeria significa che potrebbe essere preparata una gamma completamente nuova di materiali, o con le stesse funzioni di quello esistente, o con proprietà attualmente fuori portata.
Oltre a nuovi tipi di farmaci, altre potenziali applicazioni del mondo reale includono nuovi materiali che possono essere manipolati per essere "accesi o spenti", polimeri con caratteristiche prestazionali speciali e possibilmente nuovi dispositivi di memorizzazione delle informazioni molecolari.
I risultati sono pubblicati oggi in Chimica della natura .
Il documento è stato condotto dall'Università di Sydney Ph.D. candidato Peter Canfield, lavorando a stretto contatto con i suoi supervisori, il professor Maxwell Crossley, un chimico organico sintetico presso l'Università di Sydney, e il professor Jeffrey Reimers, un chimico teorico della University of Technology Sydney (UTS) e della Shanghai University.
Signor Canfield, che sta intraprendendo il suo dottorato di ricerca. alla Scuola di Chimica di Sydney, si è detto entusiasta delle possibilità di ciò che potrebbe essere ottenuto derivante dai risultati e che il team stava perseguendo applicazioni commerciali.
"La dimostrazione del principio e del prototipo potrebbe durare fino a 30 mesi o meno, " ha detto il signor Canfield.
Il professor Crossley ha detto:"Quando hai una nuova scoperta come questa, ci saranno applicazioni importanti ma esattamente come e quando non è sempre previsto al momento."
Il professor Reimers ha dichiarato:"Il progresso del nostro team si trova allo stesso livello di comprensione della scoperta della chiralità di Louis Pasteur, una caratteristica centrale della maggior parte della moderna scienza molecolare".
Il professor Reimers ha affermato che la matematica della geometria descrive i modi fondamentali in cui gli atomi potrebbero essere combinati e quindi tutti i possibili tipi di isomeri.
"Quando abbiamo guardato questo, abbiamo notato una forma fondamentale che non era mai stata fatta prima, " Egli ha detto.
Il team ha utilizzato scaffold di porfirina su scala nanometrica sviluppati dal professor Crossley per "ospitare" molecole "ospiti" di boro, risultando in composti isolabili, molecole stabili in una bottiglia a temperatura ambiente.
Il professor Crossley spiega:"Le porfirine sono ampiamente utilizzate dalla natura e dai designer per afferrare e trasportare molecole ed energia:dimostriamo nuovi modi per legare gli ospiti affinché ciò accada".
La spettroscopia all'avanguardia e la modellazione computazionale presso la National Computational Infrastructure in collaborazione con i ricercatori dell'Australian National University hanno dato al team la conferma che ciò che avevano sintetizzato era nuovo.
Il professor Reimers conclude:"Ora che è noto che gli isomeri isolabili possono essere prodotti in questo modo, le possibilità di ciò che i chimici potrebbero fare sono infinite."
