Молекулярные узлы играют важную роль в структурах ДНК, РНК и белков — то есть веществ, составляющих наше тело. А поиск новых молекулярных узлов нужен, например, для получения новых материалов с более совершенными свойствами.
Самый маленький и тугой узел в мире недавно смогли создать ученые из Канады и Китая, собрав его всего из 54 атомов и получив молекулу золота. Статья об этом опубликована в журнале Nature Communications.
На самом деле, молекулярные узлы не завязываются в привычном смысле слова. Химики создают структуру, по которой потом синтезируют молекулу — если удается, то собирают атомы в нужной последовательности и с определенными типами соединений. Самый простой узел — в форме трехлистного клевера, у него всего три пересечения.
До канадско-китайского эксперимента самый маленький металлоузел-трилистник, образовавшийся в результате самосборки, состоял из 69 атомов. При этом пока непонятно, насколько маленьким вообще может быть такой узел — считается, что примерно из 50 атомов.
Команде удалось синтезировать трилистник с 54 атомами в основной цепи. Его получили путем самосборки звеньев диацетилида дизолота и дифосфинового лиганда. То есть, фактически, в узле всего шесть атомов золота, остальное — вспомогательные вещества, обеспечивающие саму возможность «завязывания».
«Характеристика с помощью дифракции рентгеновских лучей монокристалла дает убедительные доказательства того, что Au6 представляет собой одновременно самый маленький и самый тугой молекулярный узел, известный на сегодняшний день», — говорят авторы о результатах работы.
При этом они отмечают, что получившаяся молекула менее стабильна, чем обычная с двумя атомами золота Au2. В том числе из-за этой нестабильности получить узел было очень сложно: фактически, успешная попытка была делом случая.
«Поскольку недавние открытия показали сильную связь между плотностью узлов и полезными свойствами, эта работа должна дать сильную мотивацию для поиска подобных, но, как мы надеемся, более надежных структур путем самосборки», — добавили ученые.
