Контакты
-
Адрес: Москва, Ленинский пр. 31
-
Email: hia@igic.ras.ru
Теория узлов как математическая концепция была впервые сформулирована в 1771 году Александром-Теофилем Вандермондом. Позднее, в XIX веке, Карл Фридрих Гаусс ввел понятие коэффициента зацепления, а в 1860-х годах Питер Гатри Тейт создал таблицы узлов для их полной классификации. С точки зрения химии топология узлов напрямую связана с пространственным строением молекул и свойствами вещества.
В недавно опубликованной статье в журнале Nature Chemistry описывается направленный синтез топологического трилистника (рис. 1). Китайские учёные использовали комплекс Fe(II) с предорганизованным лигандом, содержащим терминальные алкины (рис. 2). На последующих стадиях лиганд циклизовали, используя клик-реакцию CuAAC, а катион Fe(II) удаляли из комплекса с помощью раствора NaN₃ в ДМСО. Данный подход позволил получить соединение с топологией трилистника. Необходимость использования предорганизованного комплекса была обоснована контрольным экспериментом: при изменении последовательности стадий наблюдалось образование тривиального узла, то есть обычного кольца.
Топология полученных соединений была подтверждена методом сканирующей туннельной микроскопии (СТМ/STM) в сверхвысоком вакууме при низких температурах (77 К) на подложке Ag. Этот подход позволил буквально увидеть получившиеся узлы (рис. 3).
Разработанный метод открывает новые перспективы в создании функциональных полимерных материалов, где уникальные механические и термические свойства можно программировать не через изменение химического состава, а путем точного управления топологией макромолекулярной цепи.
