Oprettelse af en chiral polymer ud fra achirale monomerer ved hjælp af et magnetfelt

Et kombineret team af forskere fra Weizmann Institute og Israel Institute of Technology, begge i Israel, har udviklet en måde at skabe en chiral polymer fra achirale monomerer ved hjælp af et magnetfelt som en måde at justere spindet af elektronerne, der er involveret i bindingsdannelse. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Science Advances , beskriver gruppen deres teknik og mulige anvendelser for den i spintronics.

At skabe molekyler med spejlbilledegenskaber er vigtigt i mange kemiske processer - lægemidler er måske en af ​​de mest kendte. Sådanne molekyler har chiralitet, hvilket betyder, at de er spejle af andre molekyler, der giver mulighed for stærk binding. En analogi ville være to hænder presset op mod hinanden. At skabe sådanne molekyler plejer at være en lang og vanskelig proces. I denne nye indsats har forskerne udviklet en måde at forenkle processen i én type anvendelse ved at bruge monomerer til at skabe en enkelt chiral polymer.

Teamets arbejde involverede at placere et monomermolekyle på en elektrode og ændre retningen af ​​strømmen af ​​strømmen under det som et middel til at kontrollere magnetfeltet på elektrodeoverfladen, efterhånden som yderligere monomerer blev tilføjet. Dette gjorde det muligt for spin-polariserede elektroner at blive kontrolleret, da de blev absorberet op i molekylets krop, og det gjorde det muligt at manipulere polymerens form, efterhånden som den voksede. Resultatet var en chiral polymer med en ønsket form.

Forskerne bemærker, at de var i stand til at opretholde "håndheden" af hvert nyt stereocenter gennem hele processen, selvom de anerkender, at en sådan kontrol blev svagere, efterhånden som polymerkæderne voksede i længden (hvilket gjorde dem længere væk fra elektroden). Alligevel fandt de ud af, at de var i stand til at kontrollere handlingen ved afstande op til 100 nm.

Ved at bruge den nye teknik, bemærker forskerne, kan det tillade produktion af chirale polymerer uden behov for chirale katalysatorer eller endda chirale reagenser, som typisk kasseres, efter at reaktionerne er afsluttet, hvilket repræsenterer en reduktion i spild og omkostninger. De foreslår, at det også kan føre til at hjælpe med at forklare, hvorfor molekyler i levende væsner næsten alle er enkelte enantiomerer. + Udforsk yderligere

Chiralitet og chiral-induceret spin-selektivitet

© 2022 Science X Network