Geleid door het mechanisme van geïnduceerde pasvorm, gast-matrijssynthese biedt een belangrijke route naar anders ontoegankelijke gecompliceerde gastheer-gastcomplexen. In dit geval, gastmoleculen met specifieke afmetingen, vormen en elektrostatische interacties worden gewoonlijk vanaf het begin aan het systeem toegevoegd om de vorming van de nieuwe complementaire complexen te stimuleren.

Echter, gastreactie gedreven structurele conversies, d.w.z., de nieuwe producten die in situ worden gegenereerd door de aanvankelijk toegevoegde gasten, oefenen de geïnduceerde kracht uit om de structurele transformatie van de gastheer te forceren, zijn uiterst zeldzaam.

In een studie gepubliceerd in Internationale editie van Angewandte Chemie , een onderzoeksgroep onder leiding van Prof. Sun Qingfu van het Fujian Institute of Research on the Structure of Matter (FJIRSM) van de Chinese Academie van Wetenschappen, onthulde een gastreactie-geïnduceerde mitose-achtige gastheertransformatie van een bekende Pd ₄ L ₂ kooi naar een Siamese Pd ₆ L ₃ dubbele kooi met twee aparte holtes.

De onderzoekers kozen voor 1-Hydroxymethyl-2-naftol, een bekende voorloper van o-QM's, als gast in deze studie. o-chinonmethiden (o-QM's) staan ​​bekend als een groep belangrijke tussenproducten bij de totale synthese van natuurlijke producten en farmaceutische verbindingen. Vanwege hun biradicaal of gepolariseerde zwitterionketeenstructuren, o-QM's zijn zeer reactief ten opzichte van hetero Diels-Alder of nucleofiele toevoegingen.

interessant, ze observeerden een gastreactie-geïnduceerde mitose-achtige gastheertransformatie van Pd ₄ L ₂ kooi tot een ongekende Siamese Pd ₆ L ₃ dubbele kooi.

Vorming van een (1-Hydroxymethyl-2-naftol) ₄ Pd ₄ L ₂ kooi gastheer-gast complex werd aangegeven door ¹ H NMR-spectra. De theoretische discussie toonde aan dat, tot 7,57 M lokale concentratie van 1-Hydroxymethyl-2-naftol in de afgesloten holte en veroorzaakt zo de spontane dimerisatiereactie om 2 te genereren, 2'-dihydroxy-1, 1'-dinaftylmethaan in situ. 2, 2'-dihydroxy-1, 1'-dinaftylmethaan veroorzaakte het mitotische proces van Pd ₄ L ₂ kooi naar de samengevoegde moleculaire Pd ₆ L ₃ dubbele kooi, die voornamelijk werd aangedreven door sterke π-π-interactie.

Aanvullend, onthulden de onderzoekers dat deze transformatie van de Pd ₄ L ₂ kooi naar een Siamese Pd ₆ L ₃ tweelingkooi heeft verschillende unieke kenmerken die op een bepaalde manier hetzelfde zijn als de celmitose. Het proces wordt aangedreven door een interne reactie. De moeder Pd ₄ L ₂ kooi heeft één holte en de geproduceerde Pd ₆ L ₃ kooi heeft twee aparte holtes. De bouweenheden van de kooien voor en na de transformatie zijn hetzelfde.

Deze studie werpt licht op natuurlijke fenomenen zoals enzymdeactivering en allosterische eiwitregulatie.

Chemisch getriggerde structurele transformaties worden vaak waargenomen in biosystemen. Bovendien, de bewegingen van deze natuurlijke systemen komen overeen met essentiële biologische functies. Geassembleerde supramoleculaire architecturen bieden een controleerbaar platform op moleculair niveau om de functie van biosystemen na te bootsen.