p Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Tóquio, a Universidade de Cambridge, e a Universidade de Copenhague construiu uma nanocage automontada com um nanoespaço muito incomum:suas paredes são feitas de moléculas anti-aromáticas, que geralmente são considerados muito instáveis ​​para trabalhar. Ao derrubar suposições sobre os limites da engenharia nanoquímica, o estudo cria um nanoespaço inteiramente novo para os cientistas explorarem. Cavidades do tamanho de nanômetros já estão encontrando uma gama de aplicações úteis na química, medicina e ciências ambientais. p Cientistas, incluindo Masahiro Yamashina do Instituto de Tecnologia de Tóquio (JSPS Overseas Research Fellow, naquela época) e Jonathan R. Nitschke da Universidade de Cambridge, relatando seu trabalho no jornal Natureza , descrevem a construção de um novo tipo de nanoespaço dentro de "uma gaiola auto-montada composta de quatro íons de metal com seis paredes anti-aromáticas idênticas."

p Até agora, muitas equipes desenvolveram nanocages com paredes aromáticas, mas nenhum com compostos anti-aromáticos, devido aos desafios colocados por sua instabilidade inerente. Aromaticidade se refere a uma propriedade de compostos orgânicos em forma de anel que os torna altamente estáveis, enquanto a antiaromaticidade descreve compostos que são muito mais reativos, devido a uma diferença no número dos chamados elétrons π compartilhados pelo anel.

p A busca da equipe por um bloco de construção adequado para seu nanocage os levou a um estudo de 2012 por Hiroshi Shinokubo e colegas de trabalho no Japão. Este estudo relatou a síntese de um invulgarmente estável, composto anti-aromático à base de níquel denominado norcorrol. Então, com base na experiência de Jonathan R. Nitschke e de seu grupo em automontagem de subcomponentes, a equipe conseguiu construir uma gaiola de três nanômetros de diâmetro com um esqueleto de norcorrole.

p Para investigar o grau de antiaromacidade dentro da gaiola, a equipe realizou cálculos de mudança química independente do núcleo (NICS). Os resultados indicaram que os painéis de norcorrole parecem trabalhar juntos para aumentar a antiaromacidade. O valor NICS era consistentemente alto na parte central da gaiola, sugerindo que os painéis se reforçam mutuamente.

p O ambiente único dentro da gaiola foi posteriormente testado através do encapsulamento de uma série de moléculas convidadas, começando com coroneno que já foi encapsulado dentro da gaiola aromática.

p Os pesquisadores levantaram a hipótese de que, quando expostos a um campo magnético externo, moléculas hóspedes em uma gaiola de parede aromática experimentariam um efeito de proteção, enquanto aqueles em uma gaiola com paredes anti-aromáticas experimentariam um efeito deshielding.

p Conforme previsto pela teoria, As análises de espectroscopia de ressonância magnética nuclear (NMR) revelaram um efeito de deshielding atribuível às paredes anti-aromáticas.

p Todas as moléculas convidadas testadas no estudo mostraram mudanças químicas significativas no campo, um indicador do grau de deshielding. As diferenças de turno variaram de 0,7 a 14,9 partes por milhão. Destes, um nanobelt de carbono mostrou o maior grau de deslocamento de campo observado até agora, resultante de um ambiente anti-aromático.

p A gaiola pode ser considerada como um novo tipo de reagente de mudança de NMR, os pesquisadores dizem, o que significa que pode ser uma ferramenta útil para análise estrutural, ou seja, para interpretar as melhores estruturas de compostos orgânicos.

p O trabalho futuro se concentrará na investigação da reatividade química dentro do nanoespaço.