Saturno é o segundo maior planeta do nosso sistema solar e tem um anel característico. Pesquisadores japoneses já sintetizaram um "nano-Saturno" molecular. Como os cientistas relatam no jornal Angewandte Chemie , ele consiste em um fulereno C60 esférico como o planeta e um macrociclo plano feito de seis unidades de antraceno como o anel. A estrutura é confirmada por análises espectroscópicas e de raios-X.

Os sistemas nanossaturnos com uma molécula esférica e um anel macrocíclico têm sido um motivo estrutural fascinante para os pesquisadores. O anel deve ter um rígido, forma circular, e deve manter a esfera molecular firmemente em seu meio. Os fulerenos são candidatos ideais para a nanoesfera. Eles são feitos de átomos de carbono ligados em uma rede de anéis que formam uma esfera oca. O mais famoso fulereno, C ₆₀ , consiste em 60 átomos de carbono dispostos em anéis de 5 e 6 membros, como os remendos de couro de uma bola de futebol clássica. Os elétrons em suas ligações duplas, conhecido como elétrons π, estão em uma espécie de "nuvem de elétrons, "capaz de se mover livremente e ter interações de ligação com outras moléculas, como um macrociclo que também tem uma "nuvem" de elétrons π. As interações atraentes entre as nuvens de elétrons permitem que os fulerenos se alojem nas cavidades de tais macrociclos.

Uma série de tais complexos foi previamente sintetizada. Por causa das posições das nuvens de elétrons em torno dos macrociclos, Anteriormente, só era possível fazer anéis que circundam o fulereno como um cinto ou um pneu. O anel em torno de Saturno, Contudo, não é como um "cinto" ou "pneu, "é um disco muito plano. Pesquisadores que trabalham no Instituto de Tecnologia de Tóquio e na Universidade de Ciência de Okayama (Japão) queriam imitá-lo apropriadamente em nanoescala.

Seu sucesso resultou de um tipo diferente de ligação entre o "nano-planeta" e seu "nano-anel". Em vez de usar a atração entre as nuvens de elétrons π do fulereno e macrociclo, a equipe que trabalhava com a Shinji Toyota usou as interações atrativas fracas entre a nuvem de elétrons π do fulereno e os elétrons não π dos grupos carbono-hidrogênio do macrociclo.

Para construir seu "anel de Saturno, "os pesquisadores optaram por usar unidades de antraceno, moléculas feitas de três anéis de carbono aromáticos de seis membros ligados ao longo de suas bordas. Eles ligaram seis dessas unidades em um macrociclo cuja cavidade tinha o tamanho e a forma perfeitos para um C ₆₀ fulereno. Dezoito átomos de hidrogênio do macrociclo projetam-se no meio da cavidade. No total, suas interações com o fulereno são suficientes para dar estabilidade suficiente ao complexo, conforme mostrado por simulações de computador. Usando análise de raios-X e espectroscopia de NMR, a equipe conseguiu provar experimentalmente que havia produzido complexos em forma de Saturno.