Les molécules des chercheurs changent de forme lorsque l'atome d'oxygène central (en rouge) se plie comme une charnière. Les images de gauche et de droite montrent quelles sont les formes de ces molécules lorsqu'elles sont stables. Si chauffé, ils se transforment l'un dans l'autre via une forme montrée dans l'image centrale. Crédit :Université de Sydney
Les scientifiques ont trouvé une nouvelle façon de réunir des groupes d'atomes en molécules qui changent de forme, ouvrant ainsi la possibilité d'un nouveau domaine de la chimie et du développement d'innombrables nouveaux médicaments, microélectronique et matériaux aux caractéristiques nouvelles.
Les découvertes de nouvelles façons de fabriquer des isomères - des molécules constituées des mêmes atomes reliés entre eux différemment - ont été signalées pour la dernière fois en 1961 et avant cela en 1914.
La découverte d'une autre forme d'isomérie permet de préparer une toute nouvelle gamme de matériaux, soit avec les mêmes fonctions que l'existant, ou avec des propriétés actuellement hors de portée.
Ainsi que de nouveaux types de médicaments, d'autres applications potentielles dans le monde réel incluent de nouveaux matériaux qui peuvent être manipulés pour être « activés ou désactivés », polymères avec des caractéristiques de performance spéciales et éventuellement de nouveaux dispositifs de stockage d'informations moléculaires.
Les résultats sont publiés aujourd'hui dans Chimie de la nature .
Le document a été dirigé par l'Université de Sydney Ph.D. candidat Peter Canfield, travaillant en étroite collaboration avec ses superviseurs le professeur Maxwell Crossley, un chimiste organique de synthèse à l'Université de Sydney, et le professeur Jeffrey Reimers, un chimiste théoricien de l'Université de technologie de Sydney (UTS) et de l'Université de Shanghai.
Monsieur Canfield, qui entreprend son doctorat. à l'école de chimie de Sydney, a déclaré qu'il était enthousiasmé par les possibilités de ce qui pourrait être réalisé à partir des résultats et que l'équipe poursuivait des applications commerciales.
« La preuve de principe et la démonstration de prototypes pourraient avoir lieu aussi tôt que 30 mois ou moins, " a déclaré M. Canfield.
Le professeur Crossley a déclaré :« Quand vous avez une nouvelle découverte comme celle-ci, il y aura des applications importantes mais exactement comment et quand n'est pas toujours prévu à l'époque."
Le professeur Reimers a déclaré:"Les progrès de notre équipe se situent au même niveau de compréhension que la découverte de la chiralité par Louis Pasteur, une caractéristique centrale de la plupart des sciences moléculaires modernes."
Le professeur Reimers a déclaré que les mathématiques de la géométrie décrivent les manières fondamentales dont les atomes peuvent être combinés et donc tous les types possibles d'isomères.
« Quand nous avons examiné cela, nous avons remarqué une forme fondamentale qui n'avait jamais été faite auparavant, " il a dit.
L'équipe a utilisé des échafaudages de porphyrine à l'échelle nanométrique développés par le professeur Crossley pour « héberger » des molécules « invités » de bore, résultant en des composés isolables, des molécules stables dans une bouteille à température ambiante.
Le professeur Crossley explique :« Les porphyrines sont très largement utilisées par la nature et par les concepteurs pour saisir et transporter des molécules et de l'énergie. Nous démontrons de nouvelles façons de lier les invités pour que cela se produise.
La spectroscopie de pointe et la modélisation informatique à la National Computational Infrastructure en collaboration avec des chercheurs de l'Australian National University ont confirmé à l'équipe que ce qu'ils avaient synthétisé était nouveau.
Le professeur Reimers conclut :« Maintenant que l'on sait que des isomères isolables peuvent être fabriqués de cette manière, les possibilités de ce que les chimistes pourraient faire sont infinies."
