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Chirality02:25

Chirality

Chirality is a term that describes the lack of mirror symmetry in an object. In other words, chiral objects cannot be superposed on their mirror images. For example, our feet are chiral, as the mirror image of the left foot, the right foot, cannot be superposed on the left foot.
Chiral objects exhibit a sense of handedness when they interact with another chiral object. For example, our left foot can only fit in the left shoe and not in the right shoe. Achiral objects — objects that have...
Molecules with Multiple Chiral Centers02:25

Molecules with Multiple Chiral Centers

Molecules that possess multiple chiral centers can afford a large number of stereoisomers. For instance, while some molecules like 2-butanol have one chiral center, defined as a tetrahedral carbon atom with four different substituents attached, several molecules like butane-2,3-diol have multiple chiral centers. A simple formula to predict the number of stereoisomers possible for a molecule with n chiral centers is 2n. However, there can be a lower number where some of the stereoisomers are...
Chirality at Nitrogen, Phosphorus, and Sulfur02:30

Chirality at Nitrogen, Phosphorus, and Sulfur

Chirality is most prevalent in carbon-based tetrahedral compounds, but this important facet of molecular symmetry extends to sp3-hybridized nitrogen, phosphorus and sulfur centers, including trivalent molecules with lone pairs. Here, the lone pair behaves as a functional group in addition to the other three substituents to form an analogous tetrahedral center that can be chiral.
A consequence of chirality is the need for enantiomeric resolution. While this is theoretically possible for all...
Prochirality02:05

Prochirality

The concept of prochirality leads to the nomenclature of the individual faces of a molecule and plays a crucial role in the enantioselective reaction. It is a concept where two or more achiral molecules react to produce chiral products. A typical process is the reaction of an achiral ketone to generate a chiral alcohol. Here, the achiral reactant reacts with an achiral reducing agent, sodium borohydride, to generate an equimolar mixture of the chiral enantiomers of the product. For example, an...
Chirality in Nature02:30

Chirality in Nature

Chirality is the most intriguing yet essential facet of nature, governing life’s biochemical processes and precision. It can be observed from a snail shell pattern in a macroscopic world to an amino acid, the minutest building block of life. Most of the snails around the world have right-coiled shells because of the intrinsic chirality in their genes. All the amino acids present in the human body exist in an enantiomerically pure state, except for glycine - the sole achiral amino acid. The...

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Au nanorodは,設計されたキラリティを持つ螺旋型の上部構造体です.

Xiang Lan1, Xuxing Lu, Chenqi Shen

  • 1Key Laboratory of Nano-Bio Interface, Division of Nanobiomedicine and i-Lab, CAS Center for Excellence in Brain Science, Suzhou Institute of Nano-Tech and Nano-Bionics, Chinese Academy of Sciences , Suzhou, 215123 China.

Journal of the American Chemical Society
|December 18, 2014
PubMed
まとめ
この要約は機械生成です。

研究者らは,DNA オリガミを使って,プログラム可能なキラルゴールドナノロード (AuNR) の螺旋型の上部構造を作り出した. この方法は,高度なナノ材料のキラリティと組み立てを正確に制御することができます.

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科学分野:

  • ナノテクノロジー ナノテクノロジー
  • マテリアルサイエンス 材料科学
  • 超分子化学 超分子化学

背景:

  • 特定の性質を持つ3Dの超構造にアニゾトロプ的ナノマテリアルを組織することは,ナノテクノロジーにおける重要な課題です.
  • ナノマテリアルアセンブリにおけるキラリティの制御は,光学および電子学のアプリケーションにとって極めて重要です.

研究 の 目的:

  • 調整されたキラリティを持つアニゾトロピックゴールドナノロード (AuNR) ヘリクル状の上部構造物を構築するためのプログラム可能な方法を開発する.
  • AuNRヘリクスの組み立てと工学上の特性に対するDNAオリガミテンプレートの影響を調査する.

主な方法:

  • 2次元DNAオリガミテンプレートを使用し,特に設計されたDNAキャプチャストランドの"X"パターンを使用します.
  • オリガミのテンプレート上の正確な位置付けのための補完的なDNA配列を持つAuNRの機能化.
  • 隣接するAuNR間のDNAオリガミテンプレートを間接して,螺旋状の上部構造を形成する.

主要な成果:

  • DNA オリガミの"X"パターンを調整することで,左利き (LH) と右利き (RH) の AuNR ヘリクスを成功裏に構築しました.
  • 棒間距離 (14 nm) と棒間角度 (45°) を精密に制御し,9つのAuNRで最長220 nmまでのヘリを形成しました.
  • AuNR / オリガミのモラ比を調整することによって,実証された調整可能な AuNR アセンブリ (ヘリックスあたり 2 ~ 9 AuNR).
  • 最も長いヘリコプターで,最大アニソトロピー因数 ~0.02.の強烈なカイロプティック活動が観察されました.

結論:

  • DNA オリガミのテンプレートアセンブリは,アニゾトロピック・キラル・スーパーストラクチャを製造するためのプログラム可能な経路を提供します.
  • この戦略により,金ナノロッドヘリのキラリティと寸法を正確に制御できます.
  • 開発された方法は,キラルセンシング,信号増幅,スペクトロスコピーの応用のための光学的に活性なナノ構造物の作成の可能性を持っています.