Хемичари контролишу стереохемију синтетичких полимера користећи технику инспирисану ДНК
Хемичари сада могу прецизно да контролишу стереохемијску секвенцу синтетичких полимера користећи сличне технике онима које се користе за стварање вештачке ДНК. Узгајање полимера једног по једног мономера могло би да откључа ‘из кутије’ секвенце са јединственим својствима, кажу истраживачи.
Синтетички полимери су обично неуједначени, разликују се по дужини и структури. Тренутне синтетичке методе – као што је радикална или ањонска полимеризација – такође имају ограничену контролу над начином на који се стереоцентри уводе дуж кичме полимера. „Био сам помало фрустриран алатима које (хемичари) користе за прављење полимера“, каже Јеан-Францоис Лутз са Универзитета у Стразбуру у Француској који је водио студију.
Лутз и Ранајит Барман су сада развили синтетички метод који може да створи полимере са потпуном контролом над редоследом мономера, омогућавајући прецизно управљање релативним редоследом стереоцентра.
Тим је прво синтетизовао два хирална фосфодиестар амид мономера супротне конфигурације, који су затим коришћени у итерацијама хемије фосфорамидита чврсте фазе за изградњу полимера поступно, слично начину на који се праве вештачка ДНК и РНК.
Овим методом синтетизовано је двадесет различитих полимера дужине до 50 мономера, укључујући полимерне секвенце које је раније било тешко добити. „Полимери које смо направили нису баш интересантни (по својим особинама)“, каже Луц, додајући да су направљени као доказ концепта да је метода функционисала.
Тренутно постоје само три главна типа стереохемијских полимера: изотактички, што значи да су сви супституенти на истој страни ланца; синдиотактичка, наизменична конфигурација супституента; и хетеротактички, где се стереохемија мења на свака два мономера, објашњава Лутз. „Ови термини су историјски“, каже он, додајући да овај нови метод откључава могућност за секвенце „ван кутије“ које још нису направљене. Овом методом, преко милион јединствених секвенци је теоретски могуће за полимере са само 20 мономера који садрже стереоцентре.
„Огроман недостатак ове методе синтезе у чврстој фази је то што је због цене мале размере“, каже хемичарка за полимере Рожа Шведа са Универзитета Адам Мицкиевицз у Пољској. Она сматра да то може ометати примену ових полимера за материјалну употребу. Сзведа сугерише да ови полимери могу пронаћи алтернативну употребу у кодирању дигиталних информација или помоћи у стварању вештачких ензима, којима су потребне само мале количине полимера.
Поред техника спектроскопске и масене спектрометрије које користи тим, Сзведа каже да напредни 2Д-НМР може помоћи да се додатно потврди стереохемија ових полимера. Она додаје да овај метод може накнадно „отворити потражњу за новим техникама карактеризације“ које могу прецизније испитати хиралне секвенце.
Лутз каже да се сада нада да ће користити исту стратегију за синтезу полимера са различитим мономерима. „Радимо на прављењу полимера у којима су стереоцентри ближи један другом… пошто постоји много већи утицај на својства (полимера) са овим суседним ефектом“, каже Лутз.
