Saturno es el segundo planeta más grande de nuestro sistema solar y tiene un anillo característico. Los investigadores japoneses ahora han sintetizado un "nano-Saturno" molecular. Según informan los científicos en la revista Angewandte Chemie consiste en un fullereno esférico C 60 como planeta y un macrociclo plano compuesto de seis unidades de antraceno como anillo. La estructura se confirma mediante análisis espectroscópicos y de rayos X.
Los sistemas nano-Saturno con una molécula esférica y un anillo macrocíclico han sido un motivo estructural fascinante para los investigadores. El anillo debe tener una forma rígida y circular, y debe sostener la esfera molecular firmemente en su medio. Los fullerenos son candidatos ideales para elnanoesfera. Están hechas de átomos de carbono unidos en una red de anillos que forman una esfera hueca. El fullereno más famoso, C 60, consta de 60 átomos de carbono dispuestos en anillos de 5 y 6 miembros como los parches de cuerode un balón de fútbol clásico. Los electrones en sus dobles enlaces, conocidos como electrones \ beta, se encuentran en una especie de "nube de electrones", capaces de moverse libremente y tener interacciones vinculantes con otras moléculas, como un macrociclo que también tieneuna "nube" de electrones pi. Las interacciones atractivas entre las nubes de electrones permiten que los fullerenos se alojen en las cavidades de tales macrociclos.
Se ha sintetizado previamente una serie de tales complejos. Debido a las posiciones de las nubes de electrones alrededor de los macrociclos, anteriormente solo era posible hacer anillos que rodearan el fullereno como un cinturón o un neumático. Sin embargo, el anillo alrededor de Saturno,no es como un "cinturón" o un "neumático", es un disco muy plano. Los investigadores que trabajan en el Instituto de Tecnología de Tokio y la Universidad de Ciencias de Okayama Japón querían imitarlo adecuadamente a nanoescala.
Su éxito fue el resultado de un tipo diferente de unión entre el "nano-planeta" y su "nano-anillo". En lugar de usar la atracción entre las nubes de electrones pi del fullereno y el macrociclo, el equipo que trabajaba con Shinji Toyota utilizólas interacciones débiles y atractivas entre la nube de electrones pi del fullereno y el no electrón de los grupos carbono-hidrógeno del macrociclo.
Para construir su "anillo de Saturno", los investigadores optaron por utilizar unidades de antraceno, moléculas formadas por tres anillos de carbono aromáticos de seis miembros unidos a lo largo de sus bordes. Unieron seis de estas unidades en un macrociclo cuya cavidad tenía el tamaño y la forma perfectospara un fullereno C 60. Dieciocho átomos de hidrógeno del macrociclo se proyectan en el centro de la cavidad. En total, sus interacciones con el fullereno son suficientes para dar al complejo la suficiente estabilidad, como lo demuestran las simulaciones por computadora.análisis y espectroscopía de RMN, el equipo pudo probar experimentalmente que habían producido complejos en forma de Saturno.
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Materiales proporcionado por Wiley . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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