不对称合成,但手性电子

一个手性聚合物已经完全由非手性单体,只需使用一个磁场使电子的自旋参与债券形成。

创建大型有机分子作为单一镜像是重要的化学在许多领域。当你想让药物,例如,他们必须承认,(其分子)一个手性——否则它有灾难性的副作用”说罗恩Na一个男人。在以色列魏茨曼科学研究所的。机制,因此生产只有一个异构体有价值的——例如,不对称organocatalysis获得2021年诺贝尔化学奖。然而,乃缦说,即使在这里'你有使催化剂分离成两个手性之前,你可以使用它。

乃缦和他的同事们一直在探索分子的手性之间的关系和电子自旋极化。自旋是电子的量子特性,一种内在的角动量没有经典物理学。它给电子的磁矩可以沿着磁场一致——两极分化。

“我们发现之前,如果你有一个混合物的两个手性和我们使用入射电子与给定的极性,我们可以让它这样一个对映体被摧毁而另一个不是,”乃缦解释道。但他的团队从未表现出显著的控制大量的手性分子。

现在,他们生产手性聚(2-vinyl吡啶)从完全非手性2-vinyl吡啶通过electropolymerisation磁性电极。在反应期间,每个单体的聚合物的脂肪族主干创建一个新的stereocentre增长。如果聚合物链变得足够长的时间,浓缩在左或右撇子中心,他们可以采用手性螺旋结构。

改变电流方向允许研究人员控制在电极表面的磁场。这种分化的电子自旋注入聚合物形成新的债券。控制每一个新的stereocentre偏手性最强的电极表面附近。随着聚合物链越来越长,这控制生长较弱,但它仍可检测100海里的距离。

“我认为这是一个很酷的纸,它可能是重要的,“物理化学家说马特·Beard美国国家可再生能源实验室。还有其他示威spin-polarised电子催化不对称反应,但这是最干净的,最清晰的演示,它可以工作”,他说。方法可以合成化学家生产手性聚合物不需要手性催化剂或其他手性试剂必须被删除和丢弃。除此之外,它还可以帮助解决这个谜团的手性分子在生命系统是几乎完全单一对映体。

“手性”电子也可能在自旋电子学中的应用——一个先进、高效的信息技术中,信息在电子自旋进行,而不是在充电电流。技术需要spin-polarised电子的来源,目前需要磁铁。然而,乃缦解释道,“如果你有一层很薄的手性聚合物在任何电极,然后电子通过这部电影已经spin-polarised”。