Создана самая большая молекула в мире

Знакомьтесь с PG5, самой крупной стабильной синтетической молекулой, которая была когда-либо создана человеком.

Ее размер не превышает 10 нанометров, а масса эквивалентна массе 200 миллионов атомов водорода. Эта огромная молекула, подобно гирляндам увешана древоподобными привесками. Такая замысловатая структура, позволяет сохранять там лекарства или становиться частью широкого круга различных субстанций.

Сложные макромолекулы широко распространены в природе. Данная молекула примерно равна по размеру вирусу табачной мозаики. Сложность создания подобных молекул в лабораторных условиях состоит в том, что они могут распасться.

"Синтетическая химия раньше была просто не способна на создание функциональных блоков такого размера", - сказал Дитер Шлутер из Шведского Федерального Технологического Института в Цюрихе. Ранее, самой крупной стабильной синтетической молекулой был полистирол, с массой в 40 миллионов атомов водорода.

Создание своей гигантской молекулы, Шлутер и его коллеги начали со стандартной полимеризации, когда молекулы соединяются вместе, формируя долгую цепочку. К остову из углерода и водорода, они добавили ветви из бензольных колец и азота, а также углерод и водород.

После множества подобных циклов, в ходе которых к уже существующим ветвям добавлялись все новые, у них получилась древоподобная структура. Они назвали молекулу PG5. В общей сложности, для ее синтеза понадобилось более 170 000 химических связей, сказал Шлутер.

Клаус Муллен из Инстутута имени Макса Планка по исследованию полимеров в Майнце, Германия, весьма впечатлен таким размахом и назвал это "вопиющим" трюком.

Для синтеза PG5, Шлутер комбинировал стандартные реакции полимеризации, которые позволяют объединить небольшие молекулы в длинную цепочку или остов и реакции из других областей органической химии которые присоединяли группы атомов к остову, образуя лучеобразные структуры.

Шультер рассказал, что поскольку обе техники являются стандартными, работа его команды должна воодушевить других исследователей на создание синтетических макромолекул, на которые ранее у них "не хватало смелости".

Он рассказал, что молекулы подобные PG5, могут найти применение в таких областях как доставка лекарств, которые могут присоединяться к различным ветвям или располагаться в складках молекулы. "Не существует ничего, что могло бы сравниться с PG5 по несущей способности", - сказал он.

Оригинал (на англ. языке): Newscientist

• Грибы как компьютерные чипы: учёные создают «живую память» из шиитаке
• Учёные создали трёхслойное микрофлюидное устройство для сверхэффективного охлаждения электроники
• Обычный кристалл оказался идеальным материалом для технологий на сверхнизких температурах
• Учёные научились превращать снимки атомно-силового микроскопа в точные 3D-модели движений белков
• Учёные создали уникальный гидрогель для «неклонируемых» меток безопасности
• Роботы нового поколения: в Caltech создали систему, которая может ходить, ездить и летать
• Учёные создали 3D-печатные материалы, которые полностью гасят вибрации
• Квантовые кристаллы: как учёные из Оберна открыли путь к новой технологической революции