Sprawianie, by chemia "klikała"
Katalizatory zmieniają prędkość reakcji chemicznej, nie zmieniając swojej struktury, ale są bardzo specyficznymi substancjami. Bez ich stosowania, liczne reakcje, które uważamy za normalne, nie mogłyby zachodzić w temperaturze pokojowej. Zakres zastosowań jest szeroki, począwszy od konwerterów katalitycznych w samochodach do super detergentów i rafinacji ropy naftowej. Technika taka może być także stosowana do projektowania określonych leków. Na przykład, usuwanie trudnych plam z ulubionej koszuli, wymaga pomocy katalizatora. Każda molekuła plamy olejowej jest substratem (lub receptorem), który łączy się z dopasowanym katalizatorem, by utworzyć pośrednią molekułę. W takiej postaci, olej rozkłada się na komponenty rozpuszczalne. Zdegradowana plama usunięta zostaje z odzieży, wydzielając katalizator do ponownej pracy. Takie specyficzne molekuły stanowią bardzo atrakcyjną propozycję dla przemysłu chemicznego. Jednym z największych wyzwań jest jednakże projektowanie takich systemów molekularnych. Zadaniem finansowanego przez UE projektu Click-fun było stworzenie możliwości stapiania sztucznych receptorów i katalizatorów przy użyciu filozofii click chemistry wraz z projektowaniem i realizacją szablonu. Click chemistry jest stosunkowo nową filozofią, w ramach której niewielkie moduły molekularne łączone są ze sobą, tworząc większe, zdefiniowane struktury w sposób szybki i wydajny. W przypadku receptorów, jako szablon wykorzystywana jest molekuła docelowa. Molekuła pośrednia jest szablonem dla katalizatora. Połączenie tych dwóch procedur zapewnia w rezultacie realizację techniki reakcji typu "click chemistry" prowadzonej według szablonu (TGCA). Naukowcy uczestniczący w projekcie Click-fun skupili się na łączeniu azydku, który składa się z trzech atomów azotu (N3-), wraz z alkinem. Alkiny posiadają łatwo reagujące potrójne wiązania. Najprostszą z grup stanowi acetylen stosowany do spawania tlenowo-acetylenowego. W celu połączenia najlepszej kombinacji par substratów, zespół wykorzystał optymalne narzędzie do reakcji typu "click chemistry". Otrzymana w wyniku reakcji molekuła dopasowana zostaje następnie do receptora lub jest efektywnym katalizatorem. Sprzęgnięte ze sobą pary mają olbrzymie znaczenie w świecie biologii, jako podstawowe grupy azydku i etynu, występujące w blokach budowy białek, czyli aminokwasach. Doskonałym przykładem potencjalnej molekuły szablonowej jest taksol, wykorzystywany dotąd w charakterze leku chemoterapeutycznego. Dlatego też, taksol posiada potencjał do formowania nowych związków przy użyciu metody "click chemistry". Zespół Click-fun otrzymał rozszerzony zbiór azydków otrzymanych podczas prac nad projektem. Zastosowania tej, niedawno opracowanej techniki, obejmują produkcję nowych funkcjonalnych molekuł, stanowiących specyficzne katalizatory do produkcji oraz sztucznych enzymów.
