分子笼给酰胺增加反应14倍

捕获酰胺分子笼内小到足以扭转变形使他们14倍的活性,发现在日本化学家。这机械加捻方法受酶的方式打破肽债券,最终可能导致催化剂,在环境条件下工作。

酰胺的反应不如其他许多官能团,如酯,由于共振稳定羰基之间的π*轨道和氮孤对。这可能是原因之一酰胺-肽的形式是生物化学的面包和黄油。需要强碱性或酸性条件下水解。水在室温下,肽键的水解半衰期是至少350年。

然而,共振,使胺通过迫使债券惰性是可以打破的平面对齐。化学家们利用这种机制通过创建与扭曲的循环结构或酰胺通过将取代基笨重弯曲的金属酰胺当协调。扭曲的在我们的工作方法是不同的,非共价,”解释道Hiroki Takezawa来自东京大学的一起领导了这项研究Makoto Fujita。

Takezawa和他的同事们发现,酰胺捻成活性的形状时,他们被困在一个分子笼。类似的机制提出了bond-breaking肽酶的活性口袋一向酰胺成弯曲的构象。

八面体笼由六个钯或铂由四个缺电子原子连接配体。“反应非常容易制作的容器,”评论超分子化学家布鲁斯·吉布从在美国杜兰大学。,一直打到他们的效用。

搅拌的笼状化合物100°C的负电子的酰胺水一小时创建包含复杂。对于某些基质,N- (2,4-dimethoxyphenyl) 4-methoxybenzamide,两个分子可以装进笼子里,都采用一种扭曲的形状。这加速酰胺的水解的五倍。

为N- (2,4-dimethoxyphenyl) thiophene-2-carboxamide团队需要使用菲调制器。这种化合物坐落在笼子旁边一个酰胺分子内部,确保它扭曲成活性构象。在这co-inclusion复杂酰胺的水解率增强的14倍。

如何不同酰胺笼内的行为并不是他的团队可以预测,Takezawa说。这表明我们很长一段路无法控制和了解分子监禁反应,”吉布说。虽然本文不证明完全控制的确认封装酰胺,它重要的证明证明原理,通过封装我们可以控制构象,因此反应。”

Takezawa指出实际应用的最大障碍是产物抑制,一旦酰胺反应,被困在笼子里面的产品。我认为催化反应可以意识到,可能用不同的溶剂系统或通过正确设计材料开始,”他说。

现在,他的团队不仅要测试制动策略更多的和不同的酰胺,也看看他们是否可以通过限制影响炔烃和烯烃的反应性。