记录多面体促进分子自组装

日本研究人员召集了144个组成部分的球形“四价戈德堡多面体”这是已知的最大的由金属离子和有机分子制成的合成笼子。东京大学的科学家们偶然地制造出了迄今为止未见过的分子组合的较小版本，他们预测并制造出了一个更大的版本。该团队成员表示，这一成就表明“数学可能是建立自组装设计原则的有用工具”Daishi Fujita这是化学家们一直热衷于展示的东西。

东京队，由Makoto Fujita此前，他通过混合钯原子和有机配体自组装了几个多面体。因为每个钯原子可以连接到四个配体，而每个配体可以连接到两个钯，他们已经能够产生近球形的二十十二面体，其中包含30个钯原子和60个配体。

为了将这些多面体的大小扩大一倍，使其达到他们认为最大的尺寸，研究人员采用了稍微弯曲的硒苯配体。但他们没有得到他们期待的多面体，而是得到了另一个由90个成分组成的形状，低分辨率x射线晶体学表明它与之前的二十面十面体不同。解码结构后，他们看到了一个由8个三角形和24个正方形组成的戈德堡多面体。

利用图论，该团队计算出他们应该能够生产出具有48个钯原子和96个配体的四价戈德堡多面体。化学家们还假设，硒烯配体的形状应该使这种144个组分的排列比90个组分的排列更稳定，因此他们追踪了产生它的条件。

Daishi Fujita说，戈德堡多面体中使用的简单几何和图论的混合促使他的团队用它来预测自组装，比他们以前的方法更好。他说:“我们可以建立一个非常简单的理论来解释和覆盖我们之前的工作。”

藤田强调，这很重要，因为人类目前还不能设计出自然界中直径超过10纳米的自组装系统。“这将有助于研究人员研究或利用自组装现象，”他说。“此外，我们希望有人能在生物分子中报道这种四价戈德堡基序，比如病毒衣壳。”

乔纳森·尼奇克来自英国剑桥大学的他称这个多面体“非常漂亮”，是大型自组装笼准备的“里程碑”。他说:“新结构非常大，其中一个是手性的，在选择性封装大型手性客体的背景下具有明显的潜在意义。”“分隔的纳米空间支撑着细胞的工作方式，因此在发明新的分隔化学系统的背景下也具有相关性。”