Relación universal entre la estructura molecular y la estructura cristalina en los polímeros peptoides y la...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los Polímeros
• Ciencias de los materiales
• La cristalografía

Sus antecedentes:

• Los polímeros peptoides son conocidos por su naturaleza cristalina en estado sólido.
• Las investigaciones anteriores no han identificado un motivo estructural común en los polímeros peptoides cristalinos.

Objetivo del estudio:

• Investigar la relación entre la estructura molecular y la estructura cristalina en los polímeros peptoides.
• Identificar las características estructurales comunes entre varios copolímeros peptoides y polímeros informados anteriormente.

Principales métodos:

• Síntesis y análisis de dispersión de rayos X de copolímeros peptoides con longitudes variadas de la cadena lateral (S) y de la cadena principal (N).
• Examen de los datos existentes de dispersión de rayos X de 18 polímeros peptoides.
• Simulaciones de dinámica molecular de las redes de polímeros peptoides.

Principales resultados:

• Se establecen relaciones simples y predictivas para las dimensiones de las celdas unitarias (a, b, c) como funciones de S y N.
• Se demostró que estas relaciones se mantienen tanto para cristales a granel como para nanohojas autoensambladas.
• Reveló que los polímeros peptoides adoptan conformaciones extendidas y planas en el estado sólido y en estructuras autoensambladas.
• Las simulaciones de dinámica molecular indicaron una preferencia por la conformación all-cis de las amidas vertebrales en estructuras empacadas.

Conclusiones:

• Los polímeros peptoideos poseen dimensiones celulares unitarias predecibles basadas en las longitudes de la cadena lateral y de la cadena principal.
• Las moléculas adoptan conformaciones extendidas y planas, independientemente del estado (cristal a granel o nanohoja autoensamblada).
• En los arreglos cristalinos y supramoleculares, los polímeros peptoides favorecen una conformación de columna vertebral de todo cis, contrariamente a la preferencia de las moléculas aisladas.