Dessa fjäderliknande strukturer är spiralformade polymerer. De spiralformade spolarna indikeras av ljusa ränder i denna sidovy av de små molekylstora trådarna som ligger på en yta. Ett team av kemister använde klickkemi för att bygga dessa SOF4-baserade polymerer. Denna bild togs med atomkraftsmikroskopi. Kredit:Han Zuilhof lab
SÅ F 4 är en gas som upptäcktes för över hundra år sedan men som sällan används eftersom den är svår att förbereda och mycket reaktiv. Nu ett samarbete mellan kemister inklusive Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) professor John E. Moses, Nobelpristagaren K. Barry Sharpless och docent Peng Wu, båda Scripps Research, och Han Zuilhof från Wageningen University hittade ett sätt att använda molekylen på ett säkert sätt som byggstenar för nya produkter. I en tidning i Naturkemi , de beskriver en ny uppsättning modifierbara polymerer gjorda av SOF 4 .
Det var ett lagarbete att tämja molekylen. Zuilhof säger, "Målen för de olika forskargrupperna var olika, men vi kombinerade all vår expertis för att uppnå våra många mål." Suhua Li, huvudförfattaren till studien och en före detta postdoc i Sharpless labb, började med en liten behållare med gasen i labbet, men efter att han använt det, han säger, "det fanns ingen mer SOF 4 tillgänglig var som helst i världen. SOF:s stora potential 4 kemin inspirerade mig att göra gasen själv, även om proceduren verkade farlig. "
SOF 4 molekyl kan användas som ett nav för att länka samman olika komponenter till en modulär familj av nya – och potentiellt värdefulla – material. Ännu viktigare, forskarna fann att reaktionerna kunde göras på ett miljösäkert sätt utan farliga lösningsmedel och förorenande biprodukter - en form av vad kemister kallar "klickkemi".
Klickkemi tillåter användare att "klicka" ihop två molekyler med precision, fart, och tillförlitlighet. Teamet använde SOF 4 att bilda långa kedjor – polymerer – med utrymme för viktiga modifieringar. Moses säger:
Kemisk struktur och modeller av den SOF4-härledda polymeren. Till vänster, en sidovy visar hur monomererna länkar samman för att bilda en tvinnad polymer. Till höger, en vy som ser ner på skaftet på en liten polymerfiber visar att den rullar ihop till en spiral med ett ihåligt centrum. Kredit:Sidharam P. Pujari/Zuilhof lab
"Det är därför klickkemi är bra, verkligen! Dessa polymerer kunde tillverkas på en dag. Så länge vi har gasen, vi kunde göra all den kemin på en dag, göra en polymer, och eftermodifiera det på en dag. Det är otroligt snabbt."
Denna nya kemi kommer att tillåta forskare att skapa ett stort nytt bibliotek av polymerer, var och en med sina egna distinkta egenskaper och tillämpningar inom läkemedelsupptäckt och materialvetenskap. Sharpless säger, "Det är skapandet och brytandet av det begynnande, växande polymerlänkar som låter oss komma åt det som verkar magiskt."
Moses tillägger:"Möjligheten för dessa polymerer, Jag tror, är oändlig. Det finns så många saker vi kan göra med det, verkligen. Vi är begränsade av vår fantasi."
