Een gecombineerd team van onderzoekers van het Weizmann Institute en het Israel Institute of Technology, beide in Israël, heeft een manier ontwikkeld om een ​​chiraal polymeer te maken van achirale monomeren met behulp van een magnetisch veld als een manier om de spin van de elektronen die betrokken zijn bij binding vorming. In hun paper gepubliceerd in het tijdschrift Science Advances , beschrijft de groep hun techniek en mogelijke toepassingen ervan in spintronica.

Het maken van moleculen met spiegelbeeldeigenschappen is belangrijk in veel chemische processen - geneesmiddelen zijn misschien wel een van de meest bekende. Dergelijke moleculen hebben een chiraliteit, wat betekent dat ze spiegels zijn van andere moleculen die een sterke binding mogelijk maken. Een analogie zou zijn twee handen tegen elkaar gedrukt. Het maken van dergelijke moleculen is vaak een lang en moeilijk proces. In deze nieuwe poging hebben de onderzoekers een manier ontwikkeld om het proces in één type toepassing te vereenvoudigen door monomeren te gebruiken om een ​​enkel chiraal polymeer te creëren.

Het werk van het team omvatte het plaatsen van een monomeermolecuul op een elektrode en het veranderen van de richting van de stroom van de stroom eronder als een middel om het magnetische veld op het elektrodeoppervlak te regelen naarmate extra monomeren werden toegevoegd. Hierdoor konden spin-gepolariseerde elektronen worden gecontroleerd terwijl ze in het lichaam van het molecuul werden geabsorbeerd, en dat maakte het mogelijk om de vorm van het polymeer te manipuleren terwijl het groeide. Het resultaat was een chiraal polymeer met een gewenste vorm.

De onderzoekers merken op dat ze tijdens het hele proces de "handigheid" van elk nieuw stereocentrum konden behouden, hoewel ze erkennen dat een dergelijke controle zwakker werd naarmate de polymeerketens langer werden (waardoor ze verder van de elektrode verwijderd raakten). Toch ontdekten ze dat ze de actie op afstanden tot 100 nm konden controleren.

Met behulp van de nieuwe techniek, merken de onderzoekers op, zou de productie van chirale polymeren mogelijk zijn zonder de noodzaak van chirale katalysatoren of zelfs chirale reagentia, die meestal worden weggegooid nadat de reacties zijn voltooid, wat een vermindering van afval en kosten betekent. Ze suggereren dat het ook kan helpen verklaren waarom moleculen in levende wezens bijna allemaal enkele enantiomeren zijn. + Verder verkennen

Chiraliteit en chiraal-geïnduceerde spin-selectiviteit

© 2022 Science X Network