Uma dupla de químicos da Universidade de Groningen, na Holanda, observou a comunicação entre rotores em um motor molecular. Em seu estudo, publicado no Journal of the American Chemical Society , Carlijn van Beek e Ben Feringa conduziram experimentos com motores moleculares baseados em alcenos.



Os motores moleculares são máquinas moleculares naturais ou artificiais que convertem energia em movimento nos organismos vivos. Um exemplo seria a DNA polimerase transformando DNA de fita simples em DNA de fita dupla. Neste novo esforço, os pesquisadores estavam experimentando motores moleculares baseados em alcenos, movidos por luz, usando luz para acionar rotores moleculares. Como parte de seus experimentos, eles criaram um motor composto por três engrenagens e dois rotores e observaram uma instância de comunicação entre dois dos rotores.

Para construir o seu motor, os investigadores começaram com peças de dois motores existentes, unindo-os. Eles descobriram que a estrutura isoíndigo resultante adicionou outra dimensão ao seu motor em relação a outros motores sintetizados – o deles tinha um intermediário metaestável duplo conectando dois dos rotores, permitindo a comunicação entre os dois.

Isto, observam eles, significava que um rotor não precisava completar uma rotação antes que o segundo fosse ativado, como é o caso normal. E isso levou a mudanças na estrutura que acionava o núcleo central do motor, o que por sua vez influenciou o movimento do segundo rotor – um exemplo de comunicação entre os dois rotores.

Para observar seu motor em ação, os pesquisadores combinaram espectroscopia de RMN e UV-visível. Eles também ligaram o motor em uma câmara resfriada a –110°C para desacelerar a ação e torná-la visível à medida que os eventos se desenrolavam. Isso permitiu que eles observassem o motor detalhadamente, passo a passo.

Os pesquisadores também realizaram experimentos DFT que lhes permitiram caracterizar todas as estruturas possíveis dadas as peças motoras que tinham disponíveis. Eles reconhecem que não foram capazes de encontrar uma explicação para o mecanismo de comunicação que surgiu no seu motor, embora sugiram que as suas descobertas poderiam fornecer uma melhor compreensão dos tipos de acoplamento que podem ocorrer em motores moleculares.

Mais informações: Carlijn L. F. van Beek et al, Coupled Rotary Motion in Molecular Motors, Journal of the American Chemical Society (2024). DOI:10.1021/jacs.3c14430
Informações do diário: Jornal da Sociedade Americana de Química

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