囚禁化学武器

英国科学家已经开发出可以捕获模拟化学武器的超分子笼子利用疏水效应。

有机磷等化学武器萨林而且索曼这种药物最近在叙利亚等地产生了致命的效果。因此，研究人员正在努力开发检测环境中的这些化学武器并将其销毁的技术。

迈克·沃德和他在英国谢菲尔德大学的团队可能已经找到了一种方法，使用自组装的超分子笼子——大而中空的分子结构，可以作为小分子的宿主。这种结构已经存在了一段时间，但沃德制造的这种结构令人兴奋，因为它们可以在其中结合烷基膦酸盐。烷基膦酸盐与化学武器具有相同的基本大小和形状，但缺乏使其非常危险的活性离去基，因此研究人员经常在实验室中将其用作化学武器模拟物。

宿主笼在每个顶点有一个钴或镉配体，沿着每个边缘有一个双(吡唑吡啶)配体。在水中，疏水效应驱动笼和烷基膦酸盐之间的相互作用。沃德解释说:“内部表面排列着来自配体的CH基团，这是一个典型的疏水表面——油和水不会混合是出于同样的原因。”“因此，它为那些在水中不快乐的分子提供了避风港。”对于来宾，他们的烷基链提供疏水作用的结合。我们可以看到这一点，因为随着烷基的大小增加，结合变得更强——尽管磷酸盐在每种情况下都保持不变。“在能量上，这个疏水客人进入疏水腔是有利的，因为每个客人都会取代两个结合在一起的水分子，使它们彼此形成氢键，并通过自由移动增加总熵。”

笼子也是发光的，但当烷基膦酸盐进入时变暗。“这种方法非常优雅，因为它结合了隔离和荧光反应——将化学战剂模拟物锁在一个协调笼中，并发出信号，”一位超分子化学家评论道菲利普·盖尔他来自英国南安普顿大学。无机化学家补充说:“在大量情况下，化学武器可以被强氧化剂等化学物质摧毁，但非常需要高选择性的分析和检测系统，特别是安全敏感地区。乔纳森·马来自英国杜伦大学。

该小组现在希望证明他们的笼子可以催化化学武器模拟物分解成无害的小分子，这可能是未来处理化学武器的一种有前途的方法。