Não apenas um inquilino:a nova reunião anfitrião-convidado proporciona maior reatividade
Na cavidade de uma estrutura molecular de múltiplos íons metálicos carregados negativamente e átomos de oxigênio compartilhados chamados polioxometalato, os pesquisadores fabricaram com sucesso um novo aglomerado multicomponente compreendendo íons carregados positivamente de ferro, cério e fosfato. A montagem demonstra atividade catalítica aprimorada, segundo os pesquisadores. Crédito:Polioxometalatos, Tsinghua University Press Por definição, as moléculas sintéticas normalmente têm funções específicas para prevenir ou acelerar reações entre outras moléculas. Para ajudar a controlar reações mais complicadas, os pesquisadores podem aproveitar o espaço livre em uma molécula para sintetizar outra estrutura química. A montagem anfitrião-convidado pode induzir melhor a reação específica desejada do que qualquer componente individualmente – se os cientistas que projetam a montagem acertarem.
Uma equipe multi-institucional baseada na China relatou um novo cluster – o convidado – que se nucleou dentro de um nanorreator de polioxometalato (POM) – o hospedeiro. O conjunto hospedeiro-hóspede resultante aumentou a atividade semelhante à peroxidase, o que significa que poderia ajudar a acelerar reações envolvendo a decomposição de H2 O2 .
Essas reações são críticas em processos biológicos, como a proteção do material genético contra danos por oxidação, e têm implicações em processos biotecnológicos avançados, segundo os pesquisadores.
Eles publicaram seu trabalho em Polioxometalatos .
"As vantagens da síntese confinada no espaço não se limitam à personalização da forma, tamanho e composição, mas à orientação cristalina precisa e à posição espacial dos produtos desejados", disse o autor correspondente Peng Yang, professor da Faculdade de Química e Engenharia Química. , Centro de Pesquisa em Engenharia Avançada do Ministério da Educação, Universidade de Hunan.
"Da nanotecnologia à engenharia de cristais, uma infinidade de forças químicas têm sido empregadas para orientar o crescimento confinado de componentes convidados dentro dos recipientes hospedeiros, como nanotubos de carbono ou estruturas/gaiolas metal-orgânicas."
O POM é uma estrutura molecular que consiste em vários íons metálicos e átomos de oxigênio compartilhados com uma cavidade no centro. Nesta cavidade, os pesquisadores sintetizaram um novo aglomerado multicomponente usando íons carregados positivamente de ferro e cério, bem como fosfato. O aglomerado nucleou, o que significa que formou um aglomerado com um centro claro na cavidade do POM.
"Descobrimos que novas estruturas de polioxometalatos podem ser obtidas confinando os sintons dentro de nanoespaços específicos, e o método sintético confinado é excelente por nos permitir tirar vantagem desses nanoespaços", disse Yang, explicando que os sintons não são um reagente, mas podem sinalizar o início de um reagente necessário para sintetizar uma molécula alvo. "Dentro da cavidade deste polioxometalato, nucleamos com sucesso este novo cluster pela primeira vez."
Os pesquisadores analisaram a estrutura e composição do cluster, bem como investigaram suas funções potenciais. De acordo com Yang, estudos preliminares sobre o cluster POM produziram resultados promissores atestando sua capacidade de detectar ácido ascórbico – um antioxidante que ajuda a proteger as células do oxigênio livre que pode causar danos – com alta sensibilidade e especificidade.
"Este trabalho abre mais possibilidades no desenvolvimento de conjuntos moleculares baseados em POM, desde a síntese customizada, passando pelo projeto estrutural, até a expansão da aplicação", disse Yang.
