2017 Yılının Molekülleri

C&EN, 2017’nin belirlenen en havalı bileşiklerinden bazılarının altını çizerek vurguluyor.

Yeni “Sülfür Çiçeği” Açtı

Bu yıl çiçek açan persülfatlanmış koronene molekülünü ayçiçeğine benzediği için “sülfür çiçeği” ismi verildi. On yıl önce octathio[8]circulene (Sülfür Çiçeği) sentezinden sonra, ilk tam sülfat ikameli polisiklik aromatik hidrokarbon ve sadece dairesel heterosiklik karbon sülfit bileşiklerinin yeni sınıfının ikinci üyesidir. Kimyacılar, en basit olan pillerin katotları için kullanılan persülfatlanmış benzen ve diğer elektronik malzemeleri içeren başka bir sınıfın üyelerini yaratmayı umuyorlar. Dresden Teknoloji Üniversitesi’nden Xinliang Feng ve Max Planck Polimer Araştırma Enstitüsü’nden Klaus Müllen öncülüğündeki bir ekiple sülfür çiçeği keşfedildi (J. Am. Chem. Soc. 2017, DOI: 10.1021/jacs.6b12630).

Yeni Bir Star Molekülü Doğdu

Bu yıl kimyacılar, üstü kesilmiş pentegram şeklinde paladyum kompleksini dizayn etti. Sadece ilginç bir halkalı pentegram ikizkenar yamuk şekle sahip olduğu için değil, aynı zamanda ilk beş atomlu kendiliğinden oluşabilen çok bölmeli merkezi atomuna iki farklı metal iyonu bağlayabilen molekül olması dolayısıyla eşsizdir. Kendiliğinden oluşan koordinasyon bileşikleri tipik olarak tek tip liganda bağlı metallerden oluşur. Üstelik ligandlar sıklıkla kendi aralarında bağ oluşturarak halkalı şelat olurlar yani her ligand bir metal dolayısıyla iki ya da daha fazla atomla bağlanır. Hindistan Madras Teknoloji Enstitüsü’nden Dilip Kumar Chand ve meslektaşları iskelet hücresi sentezi gibi biyomedikal uygulamalar için yıldız molekülünün ilham verici olacağına inanıyorlar (Chem.–Eur. J. 2017, DOI: 10.1002/chem.201702264).

Kimyacılar Nonbarnone’nin Yapısal Karmaşıklığını İnşa Etti

Trinorbornane

Nortricyclene triol

İki araştırma ekibi bu yıl kompleks bir molekül olan norbornane’nin mühendislik kompleks türevlerine yeni bir köprü olan çok halkalı hidrokarbonların zorlu sentezlerini tamamladı. Basel Üniversitesi Marcel Mayor öncülüğündeki bir ekip, simetrik doymuş C₁₁H₁₆ molekülüyle bir çift komşu kenarı paylaşan iki norbornane içeren tesadüfi bir düzenleme sonucu üçlü norbornane alt birimi olan tribornane hazırlandı. Bu yaklaşım doğal ürünlerin toplam sentez tekniklerini detaylandırılmasına yardımcı oldu (Chem. Commun. 2017, DOI: 10.1039/c7cc06273g). Ve Münster Üniversitesi’nden Volodymyr Kozel ve Günter Haufe’nin öncülüğündeki bir ekip, üç katlı simetrik moleküllü kiral çok halkalı en küçük molekül olarak bilinen bileşik nortricyclene triol sentezledi. Araştırmacılar sıvı kristalleri hazırlamak için nortricyclene’nin saf enantiyomerlerini kullanıyorlar (Angew. Chem. Int. Ed. 2017, DOI: 10.1002/anie.201709279).

Bir Moleküler Düğüm Örgüsü

Manchester Üniversitesi David A. Leigh ve çalışma arkadaşları, bu yıl ilk moleküler düğüm örgüsünü oluşturmak için üç sarmal ipi birbirine bağladılar. 192-atom örgülü yeni kiral, sekiz geçiş noktasına sahiptir ve moleküler örgülerden sadece iki bükülmüş iplik üzerine kurulmuş bir önceki örnekten çok daha komplekstir. Leigh’in grubu ilk bipiridin bazlı ligandları örgülü yapıya birleşmesini yönlendirmek için demir atomlarını kullandılar. Sonrasında araştırmacılar, ligand iplerin ucundaki olefinleri metatez kimyasını kullanarak birbirine bağladı( Fe mor, Cl yeşil) ve sürekli sarmal yapı oluşturmak için metal ve karşıt iyonları kaldırdılar. Araştırmacılar daha kompleks örgülü düğümler ve hatta muhtemelen dokuma polimerleri yaratmayı umuyor (Science 2017, DOI: 10.1126/science.aal1619).

Kimyacılar Heterosikliğin Kayıp Halkasını İnşa Etti

Kimyacılar yıllar boyunca bor, karbon, azot ve oksijeni çeşitli biçimlerde farklı bir altı-üyeli heterosiklik halka sistemleri yaratmak için birleştirdiler. Elektronca eksik bor atomları içeren yeni polisiklik aromatik bileşiklerin üretilmesindeki bir diğer amaç ise optoelektronik cihazlarının yapımı için kullanışlı olmalarıdır. Fakat hem azot hem de oksijeni bor ile birlikte heterosiklik halkasına katmak inanılmaz zordu. Masakatsu Shibasaki ve Naoya Kumagai’nin liderliğinde Japonya Mikrobiyal Kimya Enstitüsü’ndeki bir araştırma ekibi, borazinler (B₃N₃) ve boroksinler (B₃O₃) arasında kayıp bir halka olan bir dioksazazritriborinan’ı (B₃NO₂) dizayn etti ve sentezledi. Ekip, dioksaazatriborinanın amidleşme reaksiyonları için bir organokatalizör görevi görebildiğini ve daha önce bilinen bor temelli amidleşme organokatalizörlerinden daha iyi performans gösterdiğini buldu(Nat. Chem. 2017, DOI: 10.1038/nchem.2708).

En Büyük, En Kompleks Polisakkarit

Bu yıl karbonhidrat sentezinde bir rekor kırldı: Xin-Shan Ye of Peking Üniversitesi ve çalışanları neredeyse bir glikanın iki kat uzunluğunda ve daha önce yapılanlardan çok daha karmaşık bir karbonhidrat sentezledi. Bir arabinogalaktan olarak isimlendirilen polisakkarit, 92-şeker birimi içeriyor ve tüberküloza sebep olan Mikobakteri tüberküloz hücre duvarının önemli bir bileşenidir. Tüberküloz ilacı etambütol, polisakkaritlerin biyosentezini bloke ediyordu. Doğal glikanların farklı yapısal formlara ve düşük zenginlikte proteinlere sahip olma eğilimleri, glikanların ilaç hedefi olma veya aşı geliştirme için izole etmeyi ve çalışmayı zorlaştırıyordu. Glikanları en başından sentezlemeye çalışmak da eşit derecede zorlayıcıydı. Tek bir reaksiyon kabında, Ye’nin grubu kısa glikanların içine bir 30-şeker galaktanı (mavi) ve iki aynı 31-şeker arabinansı (siyah) birleştirdikten sonra 92-şekerden oluşan üç küçük parça arabinogalaktanı eklendi(Nat. Commun. 2017, DOI: 10.1038/ncomms14851).

Üçlü Azot Bileşikleri Benzersiz Elektronik Yapılarını Sergiliyor

Triazolium Lewis Asidi

Triazenyl Radikali 

Kimyacılar bu yıl, üç azotun bağlanabileceği farklı yolları keşfetti. Elektronca zengin azot merkezli moleküller normalde Lewis bazları olarak işlev görür; bir elektron çiftini alıcı molekülle bağışlayarak bir bağ oluşturur. İsrail Teknoloji Enstitüsü’nden Mark Gandelman ve onun grubu, triazolium tuzunu keşfettiler ki bununla donör-alıcı reaktivitesini çevirebilir yani azot merkezli Lewis asitleri olarak işlev görebilir ve elektronları kabul edebilir. Azot merkezli Lewis asitleri, reaktif sinirli Lewis çiftlerine ya da başka tip katalizörlere hizmet edebilir(J. Am. Chem. Soc. 2017, DOI: 10.1021/jacs.6b12360). Başka bir taraftan, azot içeren triazenyl radikalleri önceden spektroskopik olarak tespit edilmişti ve geçiş metal komplekslerinde ligand olarak görev yaptıkları biliniyordu. Fakat stabilize ve izole etmekte zorlanılıyorlardı. Temel Bilim ve Pohang Bilim & Teknoloji Enstitüsü’nen Eunsung Lee öncülüğündeki araştırmacılar, N-heterosiklik karbenleri stabilize edilmiş gibi kullanmak için bir yol buldular. Araştırmacılar triazenyl radikalini lityum-iyon pilinde katot malzemesi olarak kullandı(J. Am. Chem. Soc. 2017, DOI: 10.1021/jacs.7b08753).

Kaynak : acs.org