一种新颖的五螺圈结的分子
2012-1-1 21:00
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除了正儿八经的化学键以及诸如氢键、盐键、范德华力、疏水作用等各种非键的弱相互作用外，“分子结”（molecular knot）的创制，一直是合成化学家们非常感兴趣的课题。不仅因为在天然的生物大分子蛋白质、DNA中就存在这样的“分子结”（图1），且这种结的存在可以赋予整个大分子一定的弹性，而且也因为这种“分子结”实际上是一种在分子层次上的机械结构——“机械键”，可以把两个独立的分子或其构筑块（blocks）牢牢搭建在一起。
（图1-1）
（图1-2） 2010年，Liverpool大学的科学家Tom Hasell等就曾创制了一种这样的分子结（图2）。
（图2） 最近，Edinburgh大学的科学家又在这方面迈进了一大步，创制了一种新型的“分子结”大分子，可以称之为“pentafoil knots”（“五螺圈结”）（图3）。
(图3 X-ray crystal structure of molecular pentafoil knot [6]Cl(PF6)9.)
Image taken from "A synthetic molecular pentafoil knot", Nature Chemistry 4, 15–20 (2012) doi:10.1038/nchem.1193
旋转的“五螺圈结”动画演示如下链接（pentafoil knot）: http://users.jyu.f … ne/Knot.html（Provided by University of Edinburgh）
关于“结”的理论（Knot Theory），请见附件。
附件：knot.ppt
参考资源：
[3] Lukin O, Vögtle F (2005). "Knotting and Threading of Molecules: Chemistry and Chirality of Molecular Knots and Their Assemblies". Angewandte Chemie International Edition 44 (10): 1456–1477. doi:10.1002/anie.200460312. PMID 15704147.
[4] Safarowsky O, Nieger M, Fröhlich R, Vögtle F (2000). "A Molecular Knot with Twelve Amide Groups - One-Step Synthesis, Crystal Structure, Chirality". Angewandte Chemie International Edition 39 (9): 1616–1618. doi:10.1002/(SICI)1521-3773(20000502)39:9<1616::AID-ANIE1616>3.0.CO;2-Y. PMID 10820452.
[5] 关于“Mechanical Bonds”：HubinResearch2005.ppt
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