科学:化学家掌握了一个棘手的问题

 作者:封旮     |      日期:2017-11-19 01:37:10
通过LIONEL MILGROM FRENCH,化学家们已经完善了一种用分子串制作结的方法打结的分子因化学家对其合成技能的挑战而着迷它们还可以让生物化学家深入了解如何对抗病毒让两条分子链缠绕起来并不像打结普通结那么容易,因为分子链通过股线周围的电子云之间的空间排斥而倾向于相互排斥来自斯特拉斯堡路易斯巴斯德大学的Jean-Pierre Sauvage和Christiane Dietrich-Buchecker使用金属原子作为模板来克服这个问题,将两个分子串“锁定”成螺旋状然后它们化学地阻塞螺旋的末端,使得当金属原子被带走时,螺旋解开成结现在Sauvage发现,通过同时使用两个模板金属原子,被阻塞的螺旋展开成凯尔特三叶结(Angewandte Chemie,第28卷,第189页)分子结本质上比比皆是例如,DNA具有众所周知的双螺旋结构,生物化学家称之为双链体如果双链DNA也恰好以环状结构缠绕(如某些病毒DNA中的情况,特别是当它们复制时),然后是链部分,则有可能将DNA转化为一些高度复杂的结通过了解如何随意产生分子结,生物化学家将更好地了解如何设计DNA的结 - 这有助于驯服病毒克服两条分子链的空间排斥的最简单方法是在其中建立一个能够吸引另一条链的分子单元在DNA中,从DNA链的每个糖 - 磷酸骨架突出的有机碱抵消了链的空间排斥每条链中的碱基通过形成氢键而彼此吸引法国化学家使用略微不同的策略将排斥性交互转换为有吸引力的交互但它们不是在碱基之间使用氢键,而是使用铜阳离子的模板效应这可以在四个位置结合称为双菲啰啉('bis',因为它含有两个菲咯啉单元)的分子,在铜周围形成四面体分子中的每个菲咯啉单元被迫垂直于另一个或者,两个双菲咯啉分子同时与两个铜阳离子结合当发生这种情况时,就好像两个四面体已经连在一起结果是短螺旋通过确保每个'双酚嘌呤单元'在每个末端也具有活性酚分子,然后它们能够用铜(I)在其螺旋上构建长分子链但是长链可以通过几种方式附着到螺旋上然而,这些中只有一种产生正确的分子构型,因此当除去铜(I)阳离子时,分子展开成三叶结在另一种配置中,去除铜(I)阳离子使得螺旋退绕成大的未打结的圆形分子因为打结和未打结的分子具有相同的质量和许多其他相似的分子特性,法国团队的问题在于区分两者 - 他们怎么能证明其中一个分子实际上包含在其中最好的测试是,打结的分子应该有两种形式,它们在化学上是相同的,但在结构上是像左手和右手一样的镜像化学家说这种分子是手性的,