Estas estructuras en forma de resorte son polímeros en forma de hélice. Las bobinas helicoidales están indicadas por franjas brillantes en esta vista lateral de los diminutos hilos del tamaño de una molécula que se encuentran en una superficie. Un equipo de químicos utilizó la química del clic para construir estos polímeros basados en SOF4. Esta imagen fue tomada por microscopía de fuerza atómica. Crédito:laboratorio Han Zuilhof
SOF 4 es un gas que se descubrió hace más de cien años, pero que rara vez se usa porque es difícil de preparar y altamente reactivo. Ahora una colaboración de químicos, incluido el profesor John E. Moses del Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL), El premio Nobel K. Barry Sharpless y el profesor asociado Peng Wu, tanto de Scripps Research, y Han Zuilhof de la Universidad de Wageningen encontraron una manera de utilizar la molécula de forma segura como bloques de construcción para nuevos productos. En un papel en Química de la naturaleza , describen un nuevo conjunto de polímeros modificables hechos de SOF 4 .
Fue un esfuerzo de equipo domar la molécula. Zuilhof dice:"Los objetivos de los distintos grupos de investigación eran diferentes, pero combinamos toda nuestra experiencia para lograr nuestros muchos objetivos ". Suhua Li, el autor principal del estudio y ex postdoctorado en el laboratorio de Sharpless, comenzó con un pequeño recipiente de gas en el laboratorio, pero después de que lo agotó, él dice, "no había más SOF 4 disponible en cualquier parte del mundo. El gran potencial de las SOF 4 la química me inspiró a hacer el gas por mí mismo, aunque el procedimiento parecía peligroso ".
El SOF 4 La molécula podría usarse como un centro para unir diversos componentes en una familia modular de materiales nuevos y potencialmente valiosos. Aún más importante, los científicos descubrieron que las reacciones se podían realizar de una manera ambientalmente segura sin disolventes peligrosos y subproductos contaminantes, una forma de lo que los químicos llaman "química de clic".
La química del clic permite a los usuarios "hacer clic" juntas dos moléculas con precisión, velocidad, y confiabilidad. El equipo usó SOF 4 para formar cadenas largas (polímeros) con espacio para modificaciones importantes. Moisés dice:
Estructura química y modelos del polímero derivado de SOF4. A la izquierda, una vista lateral muestra cómo los monómeros se unen para formar un polímero retorcido. A la derecha, una vista hacia abajo del eje de una diminuta fibra de polímero muestra que se enrolla en una hélice con un centro hueco. Crédito:Sidharam P. Pujari / laboratorio Zuilhof
"Por eso la química de los clics es excelente, ¡De Verdad! Estos polímeros se podrían fabricar en un día. Mientras tengamos el gas, podríamos hacer toda esa química en un día, hacer un polímero, y post-modificarlo en un día. Eso es increíblemente rápido ".
Esta nueva química permitirá a los científicos generar una vasta biblioteca nueva de polímeros, cada uno con sus propias propiedades y aplicaciones distintas en el descubrimiento de fármacos y la ciencia de los materiales. Sharpless dice:"Es el hacer y romper el naciente, crecientes enlaces de polímeros que nos permiten acceder a lo que parece mágico ".
Moses agrega:"La oportunidad para estos polímeros, Creo, es infinito. Hay tantas cosas que podemos hacer con él De Verdad. Estamos limitados por nuestra imaginación ".
