Los químicos de la Universidad de Northwestern han usado luz visible y nanopartículas extremadamente pequeñas para crear rápida y simplemente moléculas que sean de la misma clase que muchos compuestos de plomo para el desarrollo de fármacos.
Impulsados por la luz, los catalizadores de nanopartículas realizan reacciones químicas con productos químicos muy específicos, moléculas que no solo tienen las fórmulas químicas correctas, sino que también tienen disposiciones específicas de sus átomos en el espacio. Y el catalizador se puede reutilizar para productos químicos adicionalesreacciones
Las nanopartículas semiconductoras se conocen como puntos cuánticos, tan pequeñas que solo tienen unos pocos nanómetros de ancho. Pero el tamaño pequeño es potencia, lo que proporciona al material propiedades ópticas y electrónicas atractivas que no son posibles a escalas de mayor longitud.
"Los puntos cuánticos se comportan más como moléculas orgánicas que como nanopartículas metálicas", dijo Emily A. Weiss, quien dirigió la investigación. "Los electrones se comprimen en un espacio tan pequeño que su reactividad sigue las reglas de la mecánica cuántica. Podemos aprovecharde esto, junto con el poder de plantilla de la superficie de nanopartículas "
Este trabajo, publicado recientemente por la revista Química de la naturaleza , es el primer uso de la superficie de una nanopartícula como plantilla para una reacción impulsada por la luz llamada cicloadición, un mecanismo simple para hacer compuestos muy complicados y potencialmente bioactivos.
"Utilizamos nuestros catalizadores de nanopartículas para acceder a esta clase deseable de moléculas, llamadas ciclobutanos tetrasustituidos, a través de reacciones simples de un solo paso que no solo producen las moléculas con alto rendimiento, sino con la disposición de los átomos más relevantes para el desarrollo de fármacos".Weiss dijo: "Estas moléculas son difíciles de hacer de otra manera".
Weiss es la profesora de química Mark y Nancy Ratner en la Facultad de Artes y Ciencias de Weinberg. Se especializa en controlar los procesos electrónicos controlados por la luz en puntos cuánticos y usarlos para realizar la química impulsada por la luz con una selectividad sin precedentes.
Los catalizadores de nanopartículas usan energía de la luz visible para activar moléculas en sus superficies y fusionarlas para formar moléculas más grandes en configuraciones útiles para aplicaciones biológicas. La molécula más grande se desprende fácilmente de la nanopartícula, liberando la nanopartícula para que se use nuevamente en otraciclo de reacción.
En su estudio, Weiss y su equipo utilizaron nanopartículas de tres nanómetros hechas de selenuro de cadmio semiconductor y una variedad de moléculas iniciadoras llamadas alquenos en solución. Los alquenos tienen enlaces dobles de carbono-carbono que son necesarios para formar los ciclobutanos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad del Noroeste . Original escrito por Megan Fellman. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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