Queste strutture a molla sono polimeri a forma di elica. Le bobine elicoidali sono indicate da strisce luminose in questa vista laterale dei minuscoli fili delle dimensioni di una molecola che si trovano su una superficie. Un team di chimici ha utilizzato la chimica dei clic per costruire questi polimeri a base di SOF4. Questa immagine è stata scattata al microscopio a forza atomica. Credito:Han Zuilhof lab
SOF 4 è un gas che è stato scoperto più di cento anni fa ma è usato raramente perché è difficile da preparare e altamente reattivo. Ora una collaborazione di chimici tra cui il professor John E. Moses, Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL), Il premio Nobel K. Barry Sharpless e il professore associato Peng Wu, entrambi di Scripps Research, e Han Zuilhof dell'Università di Wageningen hanno trovato un modo per utilizzare la molecola in modo sicuro come elementi costitutivi per nuovi prodotti. In un giornale in Chimica della natura , descrivono una nuova serie di polimeri modificabili realizzati da SOF 4 .
È stato un lavoro di squadra per domare la molecola. Zuilhof dice, "Gli obiettivi dei vari gruppi di ricerca erano diversi, ma abbiamo unito tutte le nostre competenze per raggiungere i nostri numerosi obiettivi." Suhua Li, l'autore principale dello studio ed ex postdoc nel laboratorio di Sharpless, iniziato con un minuscolo contenitore del gas in laboratorio, ma dopo averlo usato, lui dice, "non c'era più SOF 4 disponibile ovunque nel mondo. Il grande potenziale del SOF 4 la chimica mi ha ispirato a fare il gas da solo, anche se la procedura sembrava pericolosa".
Il SOF 4 La molecola potrebbe essere utilizzata come hub per collegare insieme diversi componenti in una famiglia modulare di materiali nuovi e potenzialmente preziosi. Ancora più importante, gli scienziati hanno scoperto che le reazioni potrebbero essere eseguite in modo sicuro per l'ambiente senza solventi pericolosi e sottoprodotti inquinanti, una forma di ciò che i chimici chiamano "click chemistry".
La chimica del clic consente agli utenti di "fare clic" insieme su due molecole con precisione, velocità, e affidabilità. Il team ha utilizzato SOF 4 per formare lunghe catene, polimeri, con spazio per importanti modifiche. Mosè dice:
Struttura chimica e modelli del polimero derivato da SOF4. Sulla sinistra, una vista laterale mostra come i monomeri si uniscono per formare un polimero attorcigliato. Sulla destra, una vista che guarda lungo l'asta di una minuscola fibra polimerica mostra che si avvolge in un'elica con un centro cavo. Credito:Sidharam P. Pujari/Zuilhof lab
"Ecco perché la chimica dei clic è fantastica, veramente! Questi polimeri potrebbero essere realizzati in un giorno. Finché abbiamo il gas, potremmo fare tutta quella chimica in un giorno, fare un polimero, e post-modificarlo in un giorno. È incredibilmente veloce".
Questa nuova chimica consentirà agli scienziati di generare una vasta nuova libreria di polimeri, ciascuno con le proprie proprietà e applicazioni distinte nella scoperta di farmaci e nella scienza dei materiali. Sharpless dice, "È la creazione e la rottura del nascente, legami polimerici in crescita che ci permettono di accedere a ciò che sembra magico."
Moses aggiunge:"L'opportunità per questi polimeri, Penso, è infinito. Ci sono così tante cose che possiamo fare con esso, veramente. Siamo limitati dalla nostra immaginazione".
