スーパースノーフレイク:ロンブス星形のスーパーモレキュルの段階的な自己組み立てとダイナミックな交換

Zhe Zhang^1,2, Heng Wang², Xu Wang³

¹Key Laboratory of Pesticide & Chemical Biology, Ministry of Education, School of Chemistry, Central China Normal University , Wuhan, Hubei 430079, China.

Journal of the American Chemical Society

|May 31, 2017

まとめ

研究者たちはステップウィズ自己組み立てで超雪面と呼ばれる複雑な星形の金属超分子を設計しましたこの方法は巨大な構造の形成を保証し望ましくない小さな組み立てを防止し驚くべき安定性を示します

科学分野:

超分子化学
協調化学
材料科学

背景:

金属超分子化学は複雑な構造を作り出すことを目的としています
段階的な組み立て戦略は,自己組み立てプロセスを制御するために不可欠です.
2,2':6',2′′-テルピリジン (tpy) リガンドは,超分子化学における汎用的な構成要素である.

研究の目的:

超分子構造 (スーパースノーフレーク) を設計し組み立てること.
自己組み立ての制御における段階的な組み立てと金属イオン調整の役割を調査する.
巨大なヘテロレプティックな超雪片の安定性を証明するためです

主な方法:

ディトピック,トリトピック,ヘクサトピック 2,2':6',2′′-テルピリジン (tpy) リガンドを用いた段階的な自己組み立て.
ブリッジリングリガンドとルテニウム (Ru) を結合して,安定した金属有機リガンドを形成する.
その後,亜鉛 (Zn) のイオンで自己組み立てられ,巨大なヘテロレプティック構造を形成する.
ダイナミック交換の研究のための核磁気共振 (NMR) と質量スペクトロメトリー.

主要な成果:

ロンブスの星形の2つのスーパースノーフレークの成功設計と段階的な組み立て.
巨大なヘテロレプティックなスーパースノーフレークの形成は,3つのtpyリガンドと2つの金属イオン (Ru (II) と Zn (II)) を含む.
小型マクロサイクルと調整ポリマーへの望ましくない自己分類を防止する.
組み立てられたスーパースノーフレークの驚くべき分子内および分子間安定性を証明した.

結論:

段階的な自己組み立て戦略は,複雑な金属超分子構造の構築に有効です.
安定したRu (II) -有機リガンドと不安定なZn (II) イオンの組み合わせにより,巨大なヘテロレプティックなスーパースノーフレークの形成が促進されます.
ダイナミック交換の研究で確認されたように,その結果のスーパースノーフレークは高い安定性を示す.

さらに関連する動画

16:24

Controlling the Size, Shape and Stability of Supramolecular Polymers in Water

Published on: August 2, 2012

19.3K

07:26

Formation of Ordered Biomolecular Structures by the Self-assembly of Short Peptides

Published on: November 21, 2013

13.5K

関連する概念動画

02:41

Protein Complex Assembly

17.0K

Proteins can form homomeric complexes with another unit of the same protein or heteromeric complexes with different types. Most protein complexes self-assemble spontaneously via ordered pathways, while some proteins need assembly factors that guide their proper assembly. Despite the crowded intracellular environment, proteins usually interact with their correct partners and form functional complexes.
Many viruses self-assemble into a fully functional unit using the infected host cell to...

17.0K

01:03

Step-Growth Polymerization: Overview

4.5K

Step-growth or condensation polymerization is a stepwise reaction of bi or multifunctional monomers to form long-chain polymers. As all the monomers are reactive, most of the monomers are consumed at the early stages of the reaction to form small chains of reactive oligomers, which then combine to form long polymer chains in the late stages. Hence, the reaction has to proceed for a long time to achieve high molecular weight polymers.
Many natural and synthetic polymers are produced by...

4.5K

01:18

Assembly of Cytoskeletal Filaments

28.0K

Cytoskeletal filaments are polymeric forms of smaller protein subunits. However, individual cytoskeletal filaments may easily disassemble or associate with other similar filaments to form rigid structures. Microfilaments, made of actin monomers, rely on actin-binding proteins to form bundles and create networks of individual actin filaments. Microtubules rely on microtubule-associated proteins (MAPs) to form sturdy cylindrical structures. However, the proteins involved in forming complex...

Protein Folding

Protein Folding

Proteins are chains of amino acids linked together by peptide bonds. Upon synthesis, a protein folds into a three-dimensional conformation, critical to its biological function. Interactions between its constituent amino acids guide protein folding, and hence the protein structure is primarily dependent on its amino acid sequence.
Protein Structure Is Critical to Its Biological Function
Proteins perform a wide range of biological functions such as catalyzing chemical reactions, providing...