Tek Bir Moleküler Makine Dört Kiral Ürün Üretiyor

Üç Boyutlu Farklı Sentezler İçin Programlanabilir Bir Tasarı

Kimyacılar kiral bir ürünün 4 diyastereoizomerini seçerek hazırlayabilen bir makine türetti.

Araştırma arkasındaki takıma yol gösteren Manchester Üniversitesi’nden David Leigh “ Biyolojide, moleküler makineler, doğal ürünlerin nasıl oluşturulduğunu ve süper enzim komplekslerinde etkin bölgeden etkin bölgeye geçen maddeler aracılığıyla hareket ettirilen fonksiyonel grupların sırasını kontrol etmek için kullanıldı. Birkaç yıl önce mucizeyi başlattık. Kimyacılar aynısını neden yapamasın?” diyor.

Yeni makine, karşıt taşınabilirliğin iki kiral etkin bölge ile sabit bir düzlemde düzeltilmiş pH’ı duyarlı dönen bir anahtar özelliğini taşıyor. Araç olan, kullanılan asitler ve bazlar 4 muhtemel son ürün arasından seçmek için sentezlerin farklı aşamalarında içerebilir. Leigh bu zincirleme programlarını arıyor. Çünkü onlar bir bilgisayar programına benzer bir biçimde faaliyette bulunuyor.

Moleküler makine farklı etkinlik bölgeleri arasında hareket eden bir madde aracılığıyla farklı ürünleri sentezliyor. Üründeki her bir kiral merkezin stereokimyası mekanizmanın etkin bölgelerinin taşınabilirliğine bağlıdır.

Imnium ve enamin aktifleşmesi gibi iki farklı mekanizma ürünlerin son biçimini belirliyor. Diğer bir yandan, enamin aktifleşme süreci sin ve anti bağlı yapılar arasındaki bölümden sorumludur. Bu farklı olası bütün yollara rağmen Leigh “ tepkimeler, ara ürünün arıtması gerekli olan bir potta (reaktör gibi) yürütülür. Bu onların saf olması gerektiği anlamını taşıyor.” diye açıklıyor. Leigh, kullanılan  Nükleer manyetik rezonans spektroskopisi (NMR spektroskopisi) ile ilgili “Her bir program boyunca makinenin değişen durumunu takip etmeliyiz.” diye ekliyor.

Makine, kullanılan klasik organik katalizörler yöntem bilimi ile hazırlanamayan izomerleri sentezlemek için Leigh ve meslektaşlarına  imkan verdi. Fakat Leigh, “Başlangıçta planladığımız farklı programlar aracılığıyla üretilen ürünün ikisi tasarladığımız kadar tamı tamına çalışmadı. Bu çeşitli bütünlenmiş kısımlar ile tasarlanan moleküler makinelerde içermiş karışıklığı anlatıyor. Bazen bu bölümler, ummadığımız yollarda birbirini etkiler ve müdahale eder.” diyor.

Moleküler makineler üzerine çalışması adına geçen yıl Nobel Kimya Ödülü’nü paylaşan Froser Stoddart Chemistry World’e anlatıyor “ Yapay moleküler makinelerin esas ve önemli ilk uygulamalarının biri stereo seçimli sentezlerde olacağından birkaç şüphe var. Bu alana giren kimyacıların hayal gücü ve yaratıcılığı sayesinde yol haritası belirlenecek.” diyor.

*NMR spektroskopisi: Atom çekirdeğinin belirli manyetik özelliklerini kullanan bir araştırma tekniğidir. İçerisinde ki atomların ya da moleküllerin fiziksel ve kimyasal özelliklerini belirler.

Kaynak : chemistryworld.com