碳链可以根据链中的原子数采用螺旋形状

在天然领域,螺旋形状很常见。在DNA的分子水平下,生命的蓝图本身是螺旋形状的。

现在,研究人员布里斯托尔大学发现碳链也有螺旋形状的能力。然而,与DNA相反,它们的形状依赖于链中的原子数,其中具有偶数碳原子的链子呈螺旋,粗血清的形状,以及具有奇数碳原子的碳原子的那些呈软盘,意大利面料的形状.

这幅图显示了碳链的构象(形状)是如何在有序和无序结构之间交替的,就像碳链在原子数是偶数还是奇数之间交替一样
这幅图显示了碳链的构象(形状)是如何在有序和无序结构之间交替的,就像碳链在原子数是偶数还是奇数之间交替一样。图片来源:布里斯托尔大学。

根据研究人员的说法,混沌和有序之间的区别在于一个单一的碳原子。这项研究最近发表在自然化学杂志。碳链类似于意大利面 - 它们非常软,并采取一系列不断变化和随机的形状。

来自布里斯托尔大学化学学院的研究人员证明,当甲基取代基沿着碳链小心插入时,它们的形状可以被控制,这样它们就可以形成明确的螺旋(细面条)或线性(通心)构象。

螺旋形容构象具有采用右手或左手螺旋的能力,以及旨在了解所形成的螺旋类型背后的控制因素。

我们惊讶地发现,碳链的长度(碳原子的数量)决定了螺旋的左旋还是右旋。更令人惊讶的是,偶数原子的碳链形成了明确的螺旋结构(意大利细面条),但奇数碳链的形状更松散,更随机(意大利细面条)。

布里斯托尔大学的Varinder Aggarwal教授,该研究的主要作者

Aggarwal补充道,“由于一个额外的碳原子的加入而引起的同源系列分子性质的变化是极其罕见的——在这里它导致了有序和混乱之间的区别。“

在某些堆积性质中检测到这种形式的奇数甚至效果,例如,在金表面上的链烷醇层中。然而,解决方案中的这种性质并不感知或认可。

Aggarwal教授和他的同事进行了分子性质的计算和量化,并能够对这种由端基控制的奇偶效应的起源有完全的了解。当两端基团促进相同的螺旋度时,就会产生有序结构。相反,当两端都有一个相反的螺旋时,得到的是混沌结构。

这些基本结果将指导下一代技术应用中具有良好构象和物理性质的分子的设计。

具有偶数原子的碳链将形成具有明确螺旋形状的分子,以用作不可切换的刚性材料或作为呈现分子识别元件的支架。欧洲杯足球竞彩

在蛋白质和DNA等生物分子中,螺旋是基本结构。此外,有趣的是可视化这项研究中讨论的类型的分子的类比。

发现具有奇数原子的碳链来采用絮凝器和更随机的形状。我们现在正在研究这些链条的形状是否可以通过操纵链条的末端的组来控制。这可能使我们能够在响应材料中从一个螺钉感应到另一个螺钉。欧洲杯足球竞彩

布里斯托尔大学的Varinder Aggarwal教授,该研究的主要作者

来源:https://www.bristol.ac.uk/

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