除了正儿八经的化学键以及诸如氢键、盐键、范德华力、疏水作用等各种非键的弱相互作用外,“分子结”(molecular knot)的创制,一直是合成化学家们非常感兴趣的课题。不仅因为在天然的生物大分子蛋白质、DNA中就存在这样的“分子结”(图1),且这种结的存在可以赋予整个大分子一定的弹性,而且也因为这种“分子结”实际上是一种在分子层次上的机械结构——“机械键”,可以把两个独立的分子或其构筑块(blocks)牢牢搭建在一起。
(图1-1)
(图1-2)
2010年,Liverpool大学的科学家Tom Hasell等就曾创制了一种这样的分子结(图2)。
(图2)
最近,Edinburgh大学的科学家又在这方面迈进了一大步,创制了一种新型的“分子结”大分子,可以称之为“pentafoil knots”(“五螺圈结”)(图3)。
(图3 X-ray crystal structure of molecular pentafoil knot [6]Cl(PF6)9.)
Image taken from "A synthetic molecular pentafoil knot", Nature Chemistry 4, 15–20 (2012) doi:10.1038/nchem.1193
关于“结”的理论(Knot Theory),请见附件。
参考资源:
https://blog.sciencenet.cn/blog-52206-524511.html
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