Verdieping

Moleculaire K-Nex

1 december, 2015
Wnt-website
In de VS wordt gewerkt aan software die voorspelt hoe de zelfassemblage van organische moleculen zal verlopen. En dus welk molecuul je moet synthetiseren om een gewenste structuur te krijgen, claimen Amar Flood en collega’s van Indiana University. Van de National Science Foundation kregen ze zojuist $ 1,2 …

 

In de VS wordt gewerkt aan software die voorspelt hoe de zelfassemblage van organische moleculen zal verlopen. En dus welk molecuul je moet synthetiseren om een gewenste structuur te krijgen, claimen Amar Flood en collega’s van Indiana University.

Van de National Science Foundation kregen ze zojuist $ 1,2 miljoen om het verder uit te werken, in het kader van het Materials Genome Initiative van de Amerikaanse federale overheid. Gehoopt wordt dat dit soort zelfassemblage nieuwe materialen oplevert voor bijvoorbeeld sensoren en zonnecellen kan opleveren.

In een hot paper in Chemistry: A European Journal geven ze alvast een idee van het soort chemie waar ze aan denken. Het betreft de éénpotssynthese van driehoekige moleculen die anionen adsorberen en zichzelf op een silicium ondergrond stapelen tot een patroon van korte verticale buisjes.

De zogeheten ‘tricarbs’ (voluit tricarbazolotriazolofanen) ontstaan uit drie carbazoolmoleculen. Daar zijn zeven reactiestappen voor nodig die er eerst een lange koolwaterstof-zijketen (C10H21) aan zetten en vervolgens azides en alkynen als functionele groepen. Ter afronding zet je ze ze via klikchemie aan elkaar tot één ringvormig molecuul. Zoals gezegd is het een éénpotssynthese: voor elke stap voeg je nieuwe reagentia toe maar de tussenproducten hoeven nooit de rondkolf uit.

Onduidelijk blijft in hoeverre hier software aan te pas is gekomen. Het lijkt eerder een kwestie van ouderwetse chemische intuïtie. Maar feit is dat de tricarbs zich in oplossing inderdaad prachtig stapelen. Ze bevatten elk zes dipolen, die afwisselend naar binnen en naar buiten zijn gericht, en in de stapel zitten ze dus telkens 60 graden gedraaid ten opzichte van elkaar zodat die dipolen elkaar aantrekken.

Dat ze zich op een vaste ondergrond niet alleen ordenen tot een regelmatig patroon maar tevens stapeltjes vormen van wel vijf moleculen hoog, is zelfs voor de auteurs een verrassing.

bron: Indiana University

 
Arjen Dijkgraaf
Arjen Dijkgraaf 1 december 2015

Nog geen opmerkingen

Meer Verdieping
Zout geeft het startschot
06 okt 2026 — Renée Canrinus-Moezelaar
Ideale habitat voor industriële premières
06 okt 2026 — Jacqueline van Gool
'We gaan dit gewoon doen'
06 okt 2026 — Esther Thole
Tegen de klok
15 sep 2026 — Ruben Boot
C2Weekly nieuwsbrief
weekly

Mis geen enkel bericht met onze nieuwsbrief C2Weekly

Elke woensdag in je inbox: het laatste chemie- en life sciences nieuws uit Nederland en Vlaanderen, aangevuld met analyses, achtergronden en meer!

Inloggen

Nog niet geregistreerd?

Registreer je gratis en ontvang de nieuwsbrief, creëer je eigen profiel en reageer op onze artikelen.

Not registered yet?

Register for free and receive our newsletter.

Inloggen voor leden van de KNCV, KVCV, NBV en NVBMB

  • Log in het met het e-mailadres waarmee je bij je vereniging bekend bent. Weet je niet welk e-mailadres dat is? Kijk dan op welk adres je de digitale nieuwsbrief van je vereniging ontvangt.
  • Als je nog niet eerder ingelogd hebt moet je een nieuw wachtwoord aanmaken. Klik hiervoor op ‘wachtwoord resetten’.