金泽大学
本研究中的瞬态手性反转
右旋螺旋钴(III)配合物经历手性转化，在除去手性源后完全外消旋化之前，得到左旋形式
学分:金泽大学 金泽大学的研究人员在《美国国家科学院院刊》上报道了一种反应性分子系统，该系统通过化学反应，在变成外消旋之前反转其手性
具有响应化学或物理刺激而改变其结构的能力的分子被称为响应分子
这种类型的分子在纳米尺度的信号转导中起着重要的作用
响应分子结构变化的典型时间曲线遵循指数弛豫
然而，具有非典型时间响应的分子系统，例如e
g
化学振荡器(其结构在两种状态之间周期性地切换)提供了高级功能，并且也被深入研究
来自金泽大学的Shigehisa Akine和他的同事现在设计了一种特殊的反应分子，其中手性(“手性”)以非指数方式变化
这项成就是响应系统领域的突破，因为手性变化发生在单分子系统中，而不是像以前那样发生在超分子组装体中
研究人员的反应分子有六个可交换的位点；它可以写成[LCo3X6]3+，其中X代表六个位点中每一个的配体
这种分子有两种形式，一种是“左旋的”(缩写为“M”)，另一种是“右旋的”(缩写为“P”)
在溶液中，这两种形式将以给定的比例出现
Akine及其同事从分子开始，其中X是标记为A的特定手性胺(手性是指配体及其镜像不能叠加，胺是指一种含氮的分子基团)
在甲醇溶液中，[LCo3X6]3+的P/M比为88:12，这意味着右旋形式占优势
然后，科学家们观察了用哌啶(另一种非手性胺)交换手性A基团时发生的情况
由于哌啶基团的非手性，所得的[LCo3(哌啶)6]3+溶液应该变成“外消旋的”，这意味着手性的任何影响都得到补偿
事实确实如此，但是研究人员发现，在两天后达到外消旋状态之前，溶液在7分钟后首先从最初的P-优势转变为M-优势，在60-120分钟后M-优势达到最大
值得注意的是，对于逆反应[LCo3(哌啶)6]3+到[LCo3X6]3+，没有观察到类似的瞬时手性转化，对于逆反应，溶液单调地从外消旋变为P-主导
Akine和他的同事指出，他们的[LCo3X6]3+响应分子是第一个显示瞬时手性反转的单分子平台，这种独特的手性变化发生在几分钟到几小时的时间尺度上，这可能对与人类活动相关的时间依赖功能材料有潜在的用处
引用科学家的话:“这一结果将为自主驱动材料科学提供重要的见解
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