Sciencemag.cz
Doporučujeme
Chemici a nanotechnologové dnes dokážou věci zdánlivě nemožné. Známá Möbiova páska, populární ve sci-fi nebo i v kosmologických apod. úvahách, by se dala chápat vlastně jako extrémně krátká uhlíková nanotrubička, rozstřihnutá, přetočená a zase slepená. Úžasné je, že co člověk provede s papírem pomocí nůžek a lepidla, dnes chemici a nanotechnologové zvládnou i z atomů uhlíku – třebaže musí postupovat o dost složitěji.
Dosud syntetizované molekulární nanouhlovodíky měli relativně jednoduchou strukturu, různé prstence, pásy, maximálně „misky“.
Vedoucí výzkumného týmu Kenichiro Itami z Nagoya University uvedl, že o Möbiově pásce začali věci snít v roce 2017, kdy se podařilo zvládnout syntézu ultrakrátké uhlíkové nanotrubičky, tedy vlastně prstence.
I když jde hlavně o demonstraci možností, takto speciální molekuly mohou mít i speciální vlastnosti využitelné v elektronice, optice, nanomedicíně apod. Zkroucená páska má oproti té „normální“ dost odlišné chování, především jiné samovolné pohyby (molekula se jinak vlní/kmitá).
Největší překážkou pro syntézu byla energie deformace – jak ji dodat, aby se současně nerozpadla celá molekula. Realizovaná syntéza měla celkem 14 kroků, z toho některé typy reakcí musely být vyvinutyzcela nově. Strukturu výsledné molekuly a její chování (v roztoku) se podařilo změřit spektroskopicky.
Yasutomo Segawa, Synthesis of a Möbius carbon nanobelt, Nature Synthesis (2022). DOI: 10.1038/s44160-022-00075-8. www.nature.com/articles/s44160-022-00075-8
Zdroj: Institute of Transformative Bio-Molecules (ITbM), Nagoya University / Phys.org
Poznámka PH: Na okrajích budou asi atomy vodíku, takže by se to celé dalo chápat i jako aromatický uhlovodík?
aromaticky uhlovodik to bude, ale myslim, ze s mensi aromatizaci energii nez neprekroucena molekula.
p orbitaly, ktere vytvareji delokalizovane orbitaly kvuli prekrouceni nebudou mit nejlepsi (nejmene energetickou) konfiguraci.
tohle je tvoreno z normalnich benzenovych jader a mobiova paska je vytvorena na vyssi urovni, takze si myslim, ze se nejedna o mobiovu aromaticitu, jenz ma jina pravidla nez huckelova (bezna) aromaticita.
nojo, na jednu stranu tim pretocenim tam elektronu bude stale stejne, takze aromaticke. na druhe strane to ale ma byt v rovine (nekolik je to nutna podminka aromaticity?), pretocene to nemuze byt v rovine… ono vlaste ani u te nepretocene trubicky molekula jako celek ani jednotlive beznenove kruhy nemohou byt uplne rovinne, i kdyz v mensi mire, hmhm