Pirol Kimyası: İyi Şeyler Üçlü Halde Gelir
Yeni yaklaşım ilginç özelliklere sahip bileşiklerin üretiminde kullanılabilecek, uzun süredir beklenen üç pirollü halkaların elde edilmesini sağlıyor ve neden daha önce gözlemlenmediklerini açıklıyor.
Hokkaido Üniversitesi kimyagerleri uzun süredir sorulan bir soruyu yanıtladı: Pirol monomerleri neden asla üç pirol vermeden dört pirol vererek halka oluşturur? Gelişim sağlayacak eşsiz özellikli bulguları Amerikan Kimya Topluluğu dergisinde yayınlandı.
Pirol, karbon, hidrojen ve azottan oluşan aromatik bir organik bileşiktir. Dört pirol molekülü bir araya geldiğinde, klorofil ve heme dahil olmak üzere doğada birçok biçimde bulunabilecek ve oksijen transferi, ışık tutulumu ve elektron taşınımında önemli biyolojik bir role sahip halka şeklinde tetrapirol moleküllerini oluştururlar. Bilim insanları, kataliz, fotohassaslaştırıcılar ve optoelektronik materyallerde kullanımı için sentetik tetrapirol makrohalkalarını üretmenin yolunu buldular. Ancak uzun süredir, neden tripirolik makrohalkaları hiç görmediklerini merak ediyorlardı.
Şimdi, nedenini biliyorlar.
Hokkaido Üniversitesi’nden organik kimyager Yasuhide Inokuma ve Austin’deki, Teksas Üniversitesinden Jonathan Sessler tripirol makrohalkalarını sentezlemek için daha önce tasarladıkları belirli zincir uzunluğuna sahip alifatik oligoketonların üzerine olan çalışmalarının ekleyerek bir bilim insanı ekibine liderlik ettiler. Alifatik poliketonlar, endüstriyel süreçlerde kullanılan ilginç özelliklere sahip plastik sınıfında bulunan bileşiklerdir; Alifatik oligoketonlar tripirolik makromoleküllerin öncüsü olarak hazırlanan poliketonların kırpılmış halidir (kısa analogları).
Bilim insanları, çok adımlı kimyasal süreç kullanarak ve doğrusal heksaketon bileşiğinden kaliks[3]pirol adındaki tripirol makromoleküllerini başarıyla elde etmişlerdir.
Kristallerin daha yakından incelenmesiyle, tripirolün biçimsiz olduğunu, bu biçimsizliğin gerilmeden kaynaklandığını buldular. Bileşiğin oda sıcaklığında organik çözücü içeren zayıf asit içinde çözerek, saniyeler içinde kaliks[6]pirole dönüşmesini sağladılar. Bunu yavaş, dört saatlik kaliks[4]pirole dönüşüm takip etti. Sonrasında, iki bileşiğin öncül tripirolden daha az gerildiği bulundu. Dahası, bilim insanları tripirollerini nasıl kararlı hale getirebileceklerini keşfettiler ve bir flor veya bor atomu ile komplekslerin oluşumundaki dönüşümü engellediler.
Inokuma, “Çalışmamız klasik porfirin sentezi sırasında gözlemlenebilir tripirolik makrohalkaların yokluğunu açıklamaya yardımcı oluyor,” şeklinde açıkladı. “Bu bileşikler yüksek derecede gerilmiştir, kolay ve hızlı halka büyümesine uğrayabilirler.”
Ek olarak, ekibin başarılı yaklaşımı tripirolik makrohalkanın kararlı hale getirilmesi ve üretimi, endüstride çeşitli amaçlarla kullanılabilecek yeni sentetik porfirinlerin gelişimine yol açacaktır.
Kaynak: sciencedaily.com
