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FP7

HELICALLENES Risultato in breve

Project ID: 327582
Finanziato nell'ambito di: FP7-PEOPLE
Paese: Svizzera

Nuove informazioni sul mondo chirale

Scienziati finanziati dall’UE hanno sviluppato una nuova classe di macromolecole chirali stabili – oligomeri alleno-acetilenici – mentre studiavano le cause dell’alta attività ottica. Questi materiali sono interessanti dal punto di vista chimico sia per le loro eccezionali proprietà chiro-ottiche che per una serie di altre applicazioni.
Nuove informazioni sul mondo chirale
L’attività ottica descrive il fenomeno nel quale si possono osservare molecole chirali che ruotano la luce polarizzata in senso orario o antiorario. In quanto molecole chirali, gli alleno-acetileni sono enantiopuri e otticamente molto attivi.

Nell’ambito di HELICALLENES (Helical alleno-acetylenic oligomers with high chiroptical activity), i ricercatori sono riusciti a formare assembramenti sopramolecolari di alleno-acetileni nel tentativo di studiare le loro relazioni struttura-proprietà.

In uno studio combinato computazionale e sperimentale dei macrocicli alleno-acetilenici e oligomeri con diversi leganti, gli scienziati hanno dimostrato che il forte effetto Cotton è un segno caratteristico delle molecole alleno-acetileniche. La ricerca ha prodotto anche prove che tali molecole adottano una struttura elicoidale e la “destrezza” dipende dalla chiralità dei monomeri costituenti.

Un’altra scoperta è stata che i leganti alleno-acetilenici enantiopuri si assembrano in un modo diastereoselettivo quando si aggiunge sale di zinco (II), formando strutture elicoidali a tripla elica. La cosa degna di nota e rara comunque era che tale struttura elicoidale era abbastanza grande da incapsulare molecole organiche. Si è scoperto che gli spettri del dicroismo circolare delle strutture elicoidali erano estremamente sensibili alla natura delle molecole ospite.

Dimostrando una particolare affinità con gli ospiti achirali non cromoforici che si trovano solitamente nell’acqua, questo è la prova che tali materiali chirali possono funzionare come rilevatori di varie molecole.

Il team del progetto ha in seguito sintetizzato estese strutture elicoidali, con due cavità separate. Piccoli ospiti che si legano indipendentemente alle due cavità dovrebbero essere il primo esempio documentato di diversi ospiti che si legano dentro strutture elicoidali enantiopure. L’effetto Cotton era più forte rispetto al caso di strutture elicoidali più corte.

Si è riscontrato che elementi enantiopuri di alleno-acetileni si assembravano aggiungendo sale di argento (I), formando strutture elicoidali a doppia elica. Dopo aver aumentato la polarità del solvente, tali strutture elicoidali formavano strutture intrecciate con una morfologia unica che dimostravano un significativo aumento dell’effetto Cotton.

Il grande impatto socioeconomico dell’uso di tali materiali chirali è dovuto alla loro potenziale applicazione come sensori sensibili e selettivi per la rilevazione di analiti in soluzioni acquose. Inoltre l’abilità di assembrarsi quando si usano certi sali, insieme alle eccezionali proprietà chiro-ottiche rende tali materiali utili per i futuri dispositivi optoelettronici.

Informazioni correlate

Keywords

Oligomeri alleno-acetilenici, chimica sopramolecolare, riconoscimento molecolare, attività ottica, molecole chirali, enantiopuro, effetto Cotton, rilevazione analitica
Numero di registrazione: 180986 / Ultimo aggiornamento: 2016-04-08
Dominio: Tecnologie industriali