Opdagelse til at gruppere atomer påkalder Pasteur

Forskere har fundet en ny måde at forbinde grupper af atomer sammen til formændrende molekyler - hvilket åbner muligheden for et nyt område inden for kemi og udviklingen af ​​utallige nye lægemidler, mikroelektronik og materialer med nye egenskaber.

Opdagelser af nye måder at fremstille isomerer på - molekyler lavet af de samme atomer forbundet forskelligt - blev sidst rapporteret i 1961 og før da i 1914.

Opdagelsen af ​​en anden form for isomerisme betyder, at en helt ny række af materialer kan fremstilles, enten med de samme funktioner som den eksisterende, eller med ejendomme i øjeblikket uden for rækkevidde.

Udover nye typer stoffer, andre potentielle applikationer fra den virkelige verden inkluderer nye materialer, der kan manipuleres til at blive "tændt eller slukket", polymerer med særlige ydeevnekarakteristika og muligvis nye molekylære informationslagringsenheder.

Resultaterne er offentliggjort i dag i Naturkemi .

Papiret blev ledet af University of Sydney Ph.D. kandidat Peter Canfield, arbejder tæt sammen med sine vejledere professor Maxwell Crossley, en syntetisk organisk kemiker ved University of Sydney, og professor Jeffrey Reimers, en teoretisk kemiker fra The University of Technology Sydney (UTS) og Shanghai University.

Hr. Canfield, der er i gang med sin ph.d. i Sydney's School of Chemistry, sagde, at han var begejstret over mulighederne for, hvad der kunne opnås ud fra resultaterne, og holdet forfulgte kommercielle applikationer.

"Proof-of-principp og prototype demonstration kan være så tidligt som 30 måneder eller mindre, " sagde hr. Canfield.

Professor Crossley sagde:"Når du har en ny opdagelse som denne, der vil være vigtige ansøgninger, men præcis hvordan og hvornår forventes ikke altid på det tidspunkt."

Professor Reimers sagde:"Vores teams fremskridt ligger på samme niveau af forståelse som Louis Pasteurs opdagelse af chiralitet - et centralt træk ved de fleste moderne molekylærvidenskab."

Professor Reimers sagde, at geometriens matematik beskriver de grundlæggende måder, hvorpå atomer kan kombineres og dermed alle mulige typer isomerer.

"Da vi så på det her, vi bemærkede en grundlæggende form, som aldrig var blevet lavet før, " han sagde.

Holdet brugte porphyrin stilladser i nanoskala udviklet af professor Crossley til at "værte" bor "gæste" molekyler, resulterer i isolerbare forbindelser - molekyler stabile i en flaske ved stuetemperatur.

Professor Crossley forklarer:"Porphyriner er meget udbredt af naturen og af designere til at gribe og transportere molekyler og energi - vi demonstrerer nye måder at binde gæster til at få dette til at ske."

State-of-the-art spektroskopi og beregningsmodellering ved National Computational Infrastructure i samarbejde med forskere ved Australian National University gav holdet bekræftelse på, at det, de havde syntetiseret, var nyt.

Professor Reimers konkluderer:"Nu hvor det er kendt, at isolerbare isomerer kan fremstilles på denne måde, mulighederne for, hvad kemikere kunne lave, er uendelige."