Estereomutación dinámica impulsada por clatrato de disolvente de un polímero supramolecular con bolsas moleculares

Área de la Ciencia:

• Química supramolecular
• Química orgánica
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• El control de la organización helicoidal en sistemas sintéticos es clave para aplicaciones como filtros de espín de electrones y enzimas artificiales.
• Lograr la inversión de la hélice bajo control termodinámico y comprender su base molecular sigue siendo un desafío.

Objetivo del estudio:

• Presentar un nuevo sistema que muestre la inversión de la hélice (estereomutación) bajo control termodinámico.
• Para aclarar los mecanismos moleculares que impulsan esta estereomutación en los sistemas autoensamblados.

Principales métodos:

• Síntesis de derivados de bisimida de coroneno (CBI) con sustitución de 3,5-dialcoxi (CBI-35CH).
• Estudios quirópticos en varios disolventes de alcanos a diferentes temperaturas.
• Simulaciones explícitas de la dinámica molecular del disolvente.

Principales resultados:

• Se observó una estereomutación en CBI-35CH debido a la formación de "bolsas moleculares" dentro del autoensamblaje.
• Las moléculas de disolvente que se intercalaron o formaron clatratos dentro de estas bolsas a bajas temperaturas (263 K) desencadenaron la inversión de la hélice.
• Las simulaciones de dinámica molecular confirmaron la interacción entre el ensamblaje helicoidal, los bolsillos moleculares y la organización del disolvente.

Conclusiones:

• El diseño molecular de los bloques de construcción autoensamblados puede controlar la organización del disolvente.
• Esta organización orquestada del disolvente, a su vez, dicta la estructura helicoidal de los conjuntos supramoleculares.
• Demuestra una vía para lograr el control termodinámico sobre la helicidad supramolecular.