Le particelle d'oro di dimensioni nanometriche costituite da pochi atomi possono essere utilizzate come catalizzatori per importanti reazioni chimiche. Noelia Barrabés dell'Istituto di chimica dei materiali della TU Wien ha studiato per anni nuovi metodi per adattare e controllare con precisione questi piccoli ammassi d'oro. Ora le è stata assegnata una borsa di studio Elise-Richter.

Con questa borsa di studio, ora utilizzerà i cluster d'oro per risolvere un problema chimico particolarmente difficile:alcune molecole esistono in due diverse configurazioni, l'uno è l'immagine speculare dell'altro, con lato destro e sinistro invertiti. Normalmente, è estremamente difficile produrre solo una di queste due varianti. Ora si suppone che i cluster d'oro trattati in modo speciale aiutino.

Controllo perfetto sulle particelle d'oro

È noto che l'oro può essere utilizzato come catalizzatore per avviare importanti reazioni chimiche. L'oro può essere utilizzato in modo particolarmente efficiente come catalizzatore se viene fissato sotto forma di minuscole particelle su una superficie, come recentemente dimostrato sulla rivista Catalisi ACS . La dimensione dei grappoli d'oro gioca un ruolo importante qui. "Normalmente hai a che fare con grappoli d'oro di diverse dimensioni, che hanno proprietà diverse, " spiega Noelia Barrabés. "Nel nostro caso è diverso:abbiamo sviluppato metodi per controllare perfettamente la dimensione degli ammassi d'oro. Tutti i cluster sono costituiti esattamente dallo stesso numero di atomi".

Diverse molecole possono attaccarsi a questi cluster d'oro. Sono chiamati ligandi. "Questi ligandi hanno un'influenza molto decisiva sul comportamento chimico dei cluster d'oro, ", afferma Noelia Barrabés. "Abbiamo quindi dovuto sviluppare metodi per controllare con precisione i ligandi". Ad esempio, i cluster d'oro possono essere prima prodotti in un ambiente liquido, poi fissato su una superficie solida, e infine i loro ligandi possono essere scambiati. Questa tecnica è stata recentemente pubblicata sulla rivista Nanoscala ed è apparso anche sulla quarta di copertina della rivista.

La molecola e la sua immagine speculare

Come ha recentemente dimostrato Noelia Barrabés, questo apre una possibilità particolarmente interessante:si possono utilizzare i cosiddetti "leganti chirali", che esistono anche nelle varianti immagine e immagine speculare.

"Se sintetizza una molecola di cui esiste anche una versione speculare, di solito crei entrambe le varianti contemporaneamente, " spiega il prof. Günther Rupprechter, capo dell'Istituto di Chimica dei Materiali. "Dopotutto, entrambe le molecole sono costituite esattamente dagli stessi atomi e hanno la stessa struttura di base."

Come parte della sua borsa di studio Elise-Richter, Noelia Barrabés ora vuole dimostrare che è possibile produrre selettivamente solo una delle due varianti utilizzando speciali ligandi sui cluster d'oro. L'attenzione particolare è rivolta a farlo con grappoli d'oro fissati su una superficie, una procedura che fino ad ora è stata poco studiata o utilizzata, ma che avrebbe grandi vantaggi rispetto ai metodi convenzionali se implementato con successo.

Soprattutto per applicazioni mediche, la differenza tra una molecola e la sua immagine speculare può giocare un ruolo importante:"Sappiamo che il nostro corpo reagisce in modo molto diverso a determinate molecole rispetto alle versioni speculari. In casi estremi, una versione può guarire e l'altra può causare malattie, " spiega Noelia Barrabés.