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

• Частое использование ChatGPT связано с одиночеством и эмоциональной зависимостью
• Стартап по натрий-железным батареям готов бросить вызов литий-ионным батареям для долгосрочного хранения энергии
• ABB разрабатывает высокоманевренный и высокоэффективный морской винт
• Изменения симметрии в крошечных кристаллах под воздействием света позволяют исследователям создавать материалы с заданными свойствами
• Солнечная пленка, которую можно наклеить где угодно для генерации энергии
• Двойно магичное ядро свинца-208 удивляет неожиданными свойствами формы
• Как мозг строит сложные карты для навигации и запоминания мира
• Пластиковый лед