Uso de electrones para acelerar la identificación molecular

Un equipo de investigadores afiliados a múltiples instituciones en los Estados Unidos, China y uno en Australia ha desarrollado un método para usar electrones para acelerar el reconocimiento molecular. En su artículo publicado en la revista naturaleza, El grupo describe su técnica y sus posibles usos. Robert Frank, del Instituto Leibniz de Catálisis en Alemania, publicó un artículo en News & Views en la misma edición de la revista que describe el propósito de la investigación de identificación molecular y el trabajo que el equipo ha realizado en este nuevo esfuerzo.

El reconocimiento molecular es un tipo específico de interacción entre moléculas Donde se conectan entre sí al noenlaces covalentes. Algunos ejemplos son las fuerzas de van der Waals y el apilamiento de enlaces de hidrógeno. Como señalan los investigadores, tales procesos son difíciles de inducir y por eso hay pocos de ellos adecuados para algunas aplicaciones seleccionadas. Por esta razón, los alquimistas buscaban un método que pudiera usarse más ampliamente. En este nuevo esfuerzo, los investigadores han desarrollado una técnica que permite la imposición de la identificación molecular bajo ciertas condiciones generales, que se basa en la introducción de electrones.

El trabajo del equipo implicó tratar de inducir el reconocimiento molecular entre dos moléculas específicas: una molécula grande en forma de anillo (para actuar como huésped) y la otra una molécula en forma de mancuerna (para actuar como huésped) con dos cargas positivas (el anillo grande que lleva dos cargas positivas). El marco inicial no era favorable para identificación molecular. Para lograr que se unan, los investigadores agregaron un reactivo químico como fuente de electrones en su trabajo inicial, pero luego usaron una corriente eléctrica. Al hacerlo, transfirió el electrón al anfitrión reduciendo su carga positiva y disminuyendo la cantidad de electrones individuales desapareados. Esto redujo la repulsión entre el huésped y el anfitrión permitiéndoles ensamblarse en un complejo intermedio que no se debía a un enlace covalente. En la práctica, las mancuernas se insertan en el circuito del macrociclo. En tal ensamblaje, la pérdida de un electrón introducido en el anfitrión da como resultado la separación de las dos moléculas. Frank señala que además de dar a los químicos una nueva herramienta para crear enlaces entre moléculas, la nueva técnica también podría conducir al desarrollo de nuevos tipos de materia.

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