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YACOO: 用结晶海绵法分析难以形成晶体的油和液体结构的研究进程

2015-07-03 来源:亚科官网



关键词:结晶海面法;分析结构;油和液体

2013年,日本东京大学的Makoto Fujita研究小组发现了一种强大的结晶方法——“结晶海绵法”,将化合物加入具有笼状结构的框架结构中,这些化合物的分子会变得井然有序,并且极易衍射,结合X射线晶体学方法,科学家甚至可以分析难以形成晶体的油和液体,这在之前简直就是不可能完成的任务(参考文献:Nature, 2013, 495, 461 DOI: 10.1038/nature11990)。
尽管这种技术相当强大,但其进展却极为缓慢。Fujita也承认,最初的方法并不完美。一个重要的原因在于该方法最常用的“结晶海绵”——碘化锌单元的金属有机框架(MOFs),它也会产生晶体学数据,从而遮盖目标化合物的信息。
如今,哈佛大学的Jon Clardy研究团队在Fujita的研究基础上成功地简化了这项强大的结晶技术。由于电子能够直接与X射线相互作用,所以该团队决定用溴原子和氯原子取代富电子的碘原子,以降低MOF框架结构的干扰。实验结果给了他们一个意外之喜——不仅仅目标分子清晰可见,甚至每个晶体的最小重复单元也只有碘框架的四分之一大小。这意味着,以前动辄数周的计算时间,现在能减少到几个小时。
他们将(1R)-(-)-薄荷基醋酸酯纳入这些MOFs材料,采用第三代同步辐射分析化合物的结构。当然,这种方法并不能解决“结晶海绵法”的所有问题。“不管怎样,这有助于结构细化,尤其能够可靠地在电子密度图中定位目标分子,”美国麻省理工学院的晶体专家Peter Müller评价道。
这项研究成果发表于《Chem. Commun.》。目前,该团队继续在改善该结晶方法,团队成员Timothy Ramadhar相信,海绵越多越好,“结晶海绵必须发展成能处理具有各种属性和功能基团的分子,最终目标是尽可能广泛地涵盖化学空间,同时保持高的结晶严谨性。”
来源:x-mol行业资讯