Een internationaal team van onderzoekers heeft twee FK-fasen waargenomen in de kristalstructuren van een derivaat van pyridine. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Natuur , de groep beschrijft hun werk met het hydrochloridezout van fampridine dat kristalliseerde in vier verschillende structuren. Kathryn Ashe, een schrijver voor Natuur heeft een News &Views-stuk gepubliceerd in hetzelfde tijdschriftnummer waarin de fasen van Frank-Kasper (FK) worden geschetst en waar ze worden gevonden en het werk dat de onderzoekers in deze nieuwe poging hebben gedaan.

Zoals de onderzoekers opmerken, spontane zelfassemblage van eenvoudige moleculen tot moleculen die meer gestructureerd zijn, is heel gebruikelijk in de natuurlijke wereld. Het komt voor in kristallen, bijvoorbeeld, en eiwitten en colloïden. Door hun aard, dergelijke moleculen zijn gebruikt om bepaalde materialen met gewenste eigenschappen te maken. Ondanks het wijdverbreide gebruik, het zelfassemblageproces is nog steeds niet erg goed begrepen. In deze nieuwe poging de onderzoekers probeerden meer over het proces te leren door te werken met een bepaald type hydrochloridezout (een derivaat van pyridine) - een waarvan ze ontdekten dat het kristalliseert in vier verschillende structuren, afhankelijk van de omstandigheden die tijdens de kristallisatie aanwezig waren. Ashe merkt op dat het nogal interessant is om te zien dat één organisch zout kan uitgroeien tot kristallen met zulke verschillende soorten structuren.

Opmerkelijk, twee van de structuren die de onderzoekers observeerden, hadden zelfassemblerende FK-fasen. FK-fasen zijn een familie van structuren die dicht op elkaar zijn gepakt en voortkomen uit geordende deeltjes die bolvormig zijn. De onderzoekers beschrijven de twee die ze hebben waargenomen als een dichte vloeibare fase met een mate van complexiteit die over het algemeen niet wordt gezien in organische moleculen. Ze waren gemaakt van pyridinium- en chloride-ionen en hadden zich in veelvlakkige clusters gevormd. De onderzoekers ontdekten dat ze bolvormige aggregaten hebben met meerdere groottes variërend van 1,5 tot 4,6 nanometer. De onderzoekers keken toe hoe de structuren groeiden en verdeelden ze in drie fasen. Ze ontdekten dat fase 1 een mate van complexiteit vertoonde die pre-organisatie suggereerde voorafgaand aan kristallisatie. Ze suggereren dat interacties in de systemen tussen opgeloste stoffen en oplosmiddelen waarschijnlijk enige invloed hebben gehad op de uiteindelijke vorm van de structuren. Ze merken op dat er meer werk nodig is om te bepalen of de familie van FK-fasen kan worden uitgebreid.

© 2021 Science X Network