поиск |
Новости химической науки > Комфортная клетка для сульфат-анионов29.4.2009 ![]() ![]() Химики из США получили самоорганизующуюся «клетку», предназначенную для специфического распознавания сульфат-анионов. Рецептор достаточно прочно связывает сульфат, что позволяет использовать его для выделения сульфат-ионов из воды. Разработка может пригодиться для создания новых способов переработки отработанного ядерного топлива.
Сульфат-анион (красный и желтый) заключен в тетраэдр, образованный четырьмя центрами никеля, связанными самоорганизующимися лигандами (голубые/желтые). (Рисунок из Angew. Chemie Int. Ed, 2009. DOI: 10.1002/anie.200900108)
Раду Кустельцен (Radu Custelcean) и Бен Хэй (Ben Hay) из Национальной Лаборатории Оак Ридж (Теннеси) использовали компьютерное моделирование для предсказания идеального окружения для сульфат-анионов. Кустельцен поясняет, что выделить сульфат из водного окружения очень сложно, так как он образует двенадцать прочных водородных связей с окружающими молекулами воды, то есть для эффективного связывания сульфата необходимо их разрушить.
Расчеты, проделанные Хэем, показали, что для успешного разрушения клетки водородных связей сульфата с водой можно использовать шесть молекул мочевины, расположенных на гранях тетраэдра, таким образом, проблема исследователей заключалась в разработке способа правильного размещения молекул мочевины в пространстве. Казалось очевидным, что получение клетки такой формы средствами органического синтеза будет неэффективно, поэтому исследователи решили использовать подход, связанный с самоорганизацией.
Стабильные в воде бипиридиновые комплексы никеля оказались идеальными кандидатами для заполнения вершин тетраэдрической клетки. Окончательной задачей было разработать подходы к правильному размещению всех компонентов в пространстве. В решении этого вопроса исследователям помогла программа HostDesigner. Эта программа позволяет быстро перебирать возможные структуры (в данном случае было исследовано около 270000 структур). Разработанные структуры с помощью математического моделирования подвергли скринингу на предмет обнаружения тех, которые способны образовывать жесткие клетки.
Исследователи выбрали наиболее синтетически доступных кандидатов из предсказанных теоретически и решили проверить теорию на практике. В результате самоорганизации образовывались стабильные по отношению к воде клетки предсказанного строения. Изучение клеток с помощью рентгеноструктурного анализа подтвердило, что в их центре расположены сульфат-анионы.
Источник: Angew. Chemie Int. Ed, 2009. DOI: 10.1002/anie.200900108 метки статьи: #квантовая химия, #неорганическая химия, #новые материалы, #органическая химия, #элементоорганическая химия Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru Комментарии к статье:
Вы читаете текст статьи "Комфортная клетка для сульфат-анионов" Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru |
Читайте также:
Все новости
23.3.2023 Эта новая молекула обязана своей хиральностью только кислороду. 25.12.2016 Вещества, которые нас порадовали в уходящем году 13.12.2016 Морская вода позволит освободиться от «литиевой иглы» 5.12.2016 Платина с отрицательным зарядом 29.11.2016 В «плоский мир» въехала молекула – колесо со спицами 21.11.2016 Носки превращаются в гибкие хемосенсоры Подписка на новости
Новости компаний
13.12.22
|
Химпром, ПАО
Все новости
«Химпром» присоединился к проекту «Жить и работать в Чувашии» 06.12.22 | Химпром, ПАО «Химпром» взял лидерство в реализации профориентационного проекта УПК 21 18.10.22 | Химпром, ПАО Лучшие отцы «Химпрома» - на фотовыставке «Я – папа!» 13.10.22 | Химпром, ПАО Эрудиция и сплоченность: на «Химпроме» состоялась интеллектуальная игра «За 12.10.22 | АО НИИК Трудные времена? Нет, новые возможности! Подписка на новости
|