(PhysOrg.com) - Ouroboros (forngrekiska för "svansätare") är ett motiv som finns i många kulturer:en orm som biter i sin egen svans, den symboliserar evighet och cykler. Julius Rebek, Jr. och Fabien Durola (The Scripps Research Institute, La Jolla) har nu konstruerat en molekylär svansätare, och har kallat denna nya klass av förening "ouroborand". Som forskarna rapporterar i tidskriften Angewandte Chemie , deras svansbitare är en molekylär "maskin", som fungerar som en nanokontainer med en inbyggd omkopplare som reglerar åtkomst till hålrummet.

Molekylära maskiner och nanoskopiska komponenter efterliknar - åtminstone teoretiskt - deras makroskopiska analogers funktioner. Till exempel, nanoskopiska kapslar kan fungera som reaktionskärl, molekyler med delar som roterar relativt varandra för att imitera rotorer, och olika typer av strömbrytare.

Ouroborand som gjorts av den amerikanska forskningsduon är en molekyl som består av flera delar. En hålighet som kan ta upp gästmolekyler fungerar som en behållare. Vid dess kant, behållaren har en omkopplingsbar rotor (en bipyridylenhet) till vilken en intramolekylär gäst är fäst som en hand vid änden av en kopplingsarm av lämplig längd. Rotorn vrids så att handen i slutet av armen sitter inuti behållaren. Behållaren är således blockerad och inte tillgänglig för andra molekyler; den växlas till stängd. I denna konformation påminner den om en orm som sväljer sin egen svans, ouroboros.

Om zinkjoner tillsätts till lösningen, de utlöser en omkopplingsmekanism:rotorn har två bindningsställen för zinkjoner. För att båda ska binda en jon, rotorn måste göra ett halvvarv. Kopplingsarmen vänder med den, vilket gör att handen dras ut ur behållaren. Kärlet är nu fritt och tillgängligt för andra molekyler; den växlas till öppen. Om zinkjonerna tas ut ur lösningen, rotorn vänder sedan tillbaka till utgångsläget och handen kastar den främmande molekylen tillbaka ur behållaren.