Bider i sin egen hale:Nanocontainer med integreret kontakt

(PhysOrg.com) -- Ouroboros (gammelgræsk for "halesluger") er et motiv, der findes i mange kulturer:en slange, der bider sin egen hale, det symboliserer evighed og cyklusser. Julius Rebek, Jr. og Fabien Durola (The Scripps Research Institute, La Jolla) har nu konstrueret en molekylær halesluger, og har kaldt denne nye klasse af forbindelser "ouroborand". Som forskerne rapporterer i tidsskriftet Angewandte Chemie , deres halebider er en molekylær "maskine", der fungerer som en nanocontainer med en indbygget switch, der regulerer adgangen til hulrummet.

Molekylære maskiner og nanoskopiske komponenter efterligner - i det mindste teoretisk - funktionerne af deres makroskopiske analoger. For eksempel, nanoskopiske kapsler kan fungere som reaktionsbeholdere, molekyler med dele, der roterer i forhold til hinanden for at efterligne rotorer, og forskellige typer tænd/sluk-kontakter.

Ouroboranden lavet af den amerikanske forskerduo er et molekyle bestående af flere dele. Et hulrum, der kan optage gæstemolekyler, fungerer som en beholder. På dens kant, beholderen har en omskiftelig rotor (en bipyridylenhed), hvortil en intramolekylær gæst er fastgjort som en hånd for enden af ​​en koblingsarm af passende længde. Rotoren drejes, så hånden for enden af ​​armen sidder inde i beholderen. Beholderen er således blokeret og ikke tilgængelig for andre molekyler; den skiftes til lukket. I denne udformning minder det om en slange, der sluger sin egen hale, ouroboros.

Hvis zinkioner tilsættes til opløsningen, de udløser en omskiftningsmekanisme:Rotoren har to bindingssteder for zinkioner. For at begge kan binde en ion, rotoren skal lave en halv omgang. Koblingsarmen drejer med den, hvilket bevirker, at hånden trækkes ud af beholderen. Karret er nu frit og tilgængeligt for andre molekyler; den skiftes til åben. Hvis zinkionerne tages tilbage fra opløsningen, rotoren vender derefter tilbage til startpositionen, og hånden kaster det fremmede molekyle tilbage ud af beholderen.