Nowe informacje o świecie chiralnym
Aktywność optyczna odnosi się do zjawiska, w którym obserwowane cząsteczki chiralne obracają spolaryzowanym światłem zgodnie z ruchem wskazówek zegara lub w kierunku przeciwnym. Jako cząsteczki chiralne, alleno-acetyleny są czyste enancjomerycznie i bardzo aktywne optycznie. W ramach projektu HELICALLENES (Helical alleno-acetylenic oligomers with high chiroptical activity) naukowcy stworzyli zespoły supramolekularne alleno-acetylenów, aby zbadać zależności między ich strukturą i własnościami. Łącząc badania obliczeniowe i eksperymentalne cząsteczek makrocyklicznych i oligomerów alleno-acetylenowych z różnymi łącznikami, uczeni wykazali, że cechą wyróżniającą te cząsteczki jest silny efekt Cottona. Badania dostarczyły także dowodów wskazujących, że cząsteczki te przyjmują strukturę helisy, a chiralność zależy od tworzących je monomerów. Ustalono również, że enancjomerycznie czyste ligandy alleno-acetylenowe tworzą się w sposób diastereoselektywny po dodaniu soli cynku(II), w wyniku czego powstają helikaty o trzech niciach. Co jednak niezwykłe, ta helikalna struktura była wystarczająco duża, by możliwa była enkapsulacja cząsteczek organicznych. Widma dichroizmu kołowego helikatów okazały się bardzo czułe na naturę cząsteczek-gości. Powinowactwo w kierunku niechromoforowych, achiralnych gości zwykle występujących w wodzie wskazuje, że takie materiały chiralne mogą pełnić funkcję detektorów różnych cząsteczek. Zespół zsyntetyzował następnie rozszerzone struktury helikalne, posiadające dwie oddzielne wnęki. Mali goście wiążący się niezależnie z tymi dwiema wnękami powinni stanowić pierwszy znany przykład więcej niż jednego gościa wiążącego się wewnątrz enancjomerycznie czystych helikatów. Efekt Cottona był silniejszy niż w przypadku krótszych struktur helikalnych. Enancjomerycznie czyste nici alleno-acetylenu okazały się tworzyć po dodaniu soli srebra(I), w wyniku czego powstały dwuniciowe helikaty. Po zwiększeniu polaryzacji rozpuszczalnika, helikaty tworzyły splątane struktury o wyjątkowej morfologii, w których stwierdzono występowanie znaczącego wzrostu efektu Cottona. Z wykorzystaniem tych materiałów chiralnych jako dokładnych i selektywnych czujników do oznaczania analitów w roztworach wodnych wiąże się ogromny potencjał społeczno-ekonomiczny. Ponadto zdolność do tworzenia się pod wpływem działania soli, a także niezwykłe właściwości chiro-optyczne sprawiają, że materiały te idealnie nadają się do zastosowania w przyszłych urządzeniach optoelektronicznych.
