As mãos são um exemplo simples de objetos quirais - imagens espelhadas, mas não idênticas. Crédito:Universidade de Southampton
Cientistas da Universidade de Southampton descobriram uma nova maneira de criar uma das mãos de uma molécula quiral usando uma ligação mecânica como catalisador.
As moléculas quirais são duas moléculas que são imagens espelhadas uma da outra, mas não idênticas - muito parecidas com as mãos direita e esquerda do ser humano. Quando tais moléculas são usadas em drogas farmacêuticas, cada "mão" reage de maneira diferente no corpo humano. Em alguns casos, enquanto uma mão trata a doença, o outro lado pode ser tóxico, portanto, ser capaz de fazer apenas uma mão é extremamente importante.
Os rotaxanos consistem em uma molécula em forma de anel enrolada em um eixo em forma de haltere (como uma arruela em um parafuso). O anel e o eixo são mantidos juntos pelo que chamamos de ligação mecânica, em oposição a ligações químicas que geralmente conectam átomos para formar moléculas.
Em um novo estudo, publicado no jornal Chem , O professor Steve Goldup, da Escola de Química da Universidade de Southampton, fez uso dessas ligações mecânicas para criar moléculas quirais. O professor Goldup e sua equipe sintetizaram um rotaxano quiral que poderia se ligar a átomos de ouro; os átomos de ouro foram então usados para catalisar uma reação química simples.
O professor Goldup disse:"Moléculas quirais, e como fazer uma única mão com eles tem sido investigado desde o nascimento da química. Rotaxanos quirais não foram usados nesses estudos em nenhuma extensão, pois até recentemente eles eram muito difíceis de fazer em uma forma de imagem espelhada. Meu grupo desenvolveu um muito simples, conceito geral para fazer rotaxanos quirais como uma única mão. Isso significa que agora podemos começar a investigar quais problemas eles podem nos ajudar a resolver em química, biologia e ciência dos materiais. "
Os catalisadores quirais de rotaxano produziram seletivamente uma mão do alvo. Crédito:Universidade de Southampton
Rotaxanos quirais são um ambiente ideal para catalisadores, pois a estrutura de um anel enrolado em torno do eixo cria um espaço compacto para uma reação ocorrer. A equipe de Southampton conseguiu usar uma das mãos da ligação mecânica para produzir seletivamente a molécula alvo e a mão oposta para produzir a imagem espelhada do alvo.
Os rotaxanos são compostos por um anel enrolado em torno de um eixo tampado, como uma arruela em um parafuso. Crédito:Universidade de Southampton
Professor Goldup concluiu, "Achamos que o futuro é muito promissor para os rotaxanos quirais, agora que podemos fabricá-los. Além de procurar outras possibilidades de catálise e estudos mais amplos de moléculas, estamos investigando como eles podem ser usados para produzir potencialmente mais brilhantes, mais duradouro, monitores de baixa energia do computador. "
A pesquisa foi financiada pelo Conselho Europeu de Pesquisa.
