Reaktionskinetik driver chiral nanokrystaldannelse i telluratomer

Et team af forskere fra Ernest Orlando Lawrence Berkeley National Laboratory, University of California, Berkeley, University of Birmingham, Edgbaston, University of Washington og Kavli Energy NanoScience Institute har fundet ud af, at reaktionskinetik er de faktorer, der driver chiral nanokrystaldannelse i telluratomer. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab , gruppen beskriver forberedelse af Te-krystaller på forskellige måder og så, hvad der skete med dem under et mikroskop. Inna Popov med Center for Nanovidenskab og Nanoteknologi, ved det hebraiske universitet i Jerusalem, har udgivet et Perspectives-stykke i samme tidsskriftsudgave, der skitserer nyere forskning i, hvordan chirale forbindelser danner chirale krystalformer og giver også et overblik over det arbejde, som teamet har udført i denne nye indsats.

Kiralitet er et udtryk, der beskriver en egenskab ved en spejlet struktur, hvor spejlbilledet af den ene ikke kan lægges oven på den anden. Et eksempel kunne være et par simple handsker. De spejler hinanden, men venstre handske passer ikke korrekt på højre hånd og omvendt. Et chiralt objekt og dets spejlede objekt er sammen kendt som enantiomorfer. Et akiralt objekt, på den anden side, er en spejlstruktur, hvor de to kan overlejres på hinanden. Et forskningsområde, der involverer chiralitet, centrerer sig om krystalstrukturer - videnskabsmænd forstår stadig ikke fuldt ud, hvordan molekylær chiralitet er involveret i dannelsen af ​​chirale krystaller. I denne nye indsats, forskerne søgte at lære mere om chiral krystaldannelse i et særligt tilfælde - i grundstoffet tellur.

For at lære mere om chiral Te-krystaldannelse, forskerne forberedte først Te-krystalprøver ved at reducere det oxid, de indeholder, ved at bruge hydrazin sammen med enten achiral mercaptopropionsyre eller chiral L- eller D-penicillamin. Prøverne blev forberedt ved forskellige mætningsniveauer som en måde at studere de forskellige virkninger, de ville have på chiraliteten af ​​de resulterende krystaller.

Forskerne fandt ud af, at krystaller fremstillet med medium mætningsniveauer voksede til chirale krystaller uanset hvilken ligand der blev brugt. Men de fandt også ud af, at dem, der var forberedt med høje mætningsniveauer, voksede til akirale former, selv når det er fremstillet med chirale ligander. Forskerne foreslår, at reaktionskinetik er en væsentlig drivkraft for gitterkiralitet i tellur.

© 2021 Science X Network