Aromatiske molekyler dufter ikke bare dejligt: de har mange nyttige kemiske egenskaber. En opdagelse af Linköpings Universitet tilføjer flere ejendomme til dem.
Forskere har vist, at det er muligt at aktivere aromatiske molekyler ved hjælp af lys. Ved hjælp af computersimuleringer har de vist, at stabile aromatiske molekyler kan blive reaktive efter at have absorberet lys. Disse typer reaktioner er kendt som fotokemiske reaktioner.
Et aromatisk molekyle er et stabilt carbonhydrid; dog er det vanskeligt at igangsætte reaktioner mellem sådanne molekyler og andre blot ved opvarmning. Dette er et resultat af molekylets eksisterende optimale energitilstand. På den anden side kan et aromatisk molekyle opstå i en proces meget hurtigt.
Bo Durbeej, professor i beregningsfysik ved Linköpings Universitet, sagde: ”Det er muligt at tilføre mere energi ved at bruge lys end varme. I dette tilfælde kan lys hjælpe et aromatisk molekyle til at blive antiaromatisk og dermed meget reaktivt. Dette er en ny måde at kontrollere fotokemiske reaktioner ved hjælp af molekylernes aromaticitet."
Udover at have potentielle anvendelser i lagring af solenergi, kan opdagelsen også være nyttig i molekylære maskiner, molekylær syntese og fytofarmakologi. I sidstnævnte tilfælde kan det være i stand til selektivt at aktivere aromatiske lægemiddelmolekyler ved hjælp af lys på et sted i kroppen, hvor den ønskede farmakologiske virkning er ønsket.
Bo Durbeej sagde, "I nogle tilfælde er det umuligt at levere varme uden at skade omgivende strukturer, såsom kropsvæv. Det skulle dog være muligt at levere lys.”
Ved at se på den omvendte sammenhæng i simuleringerne undersøgte forskerne ideen om, at tabet af aromaticitet forårsagede øget reaktivitet. I dette tilfælde begyndte videnskabsmænd med et ustabilt antiaromatisk molekyle og simulerede derefter at udsætte det for lysbestråling. Resultatet var skabelsen af en aromatisk forbindelse, og forskerne observerede, at reaktiviteten gik tabt, som de havde forudsagt.
Bo Durbeej sagde, "Vores opdagelse udvider begrebet 'aromatitet', og vi har vist, at vi kan bruge dette koncept i organisk fotokemi."
Journal Reference:
- Baswanth Oruganti*, Jun Wang og Bo Durbeej* et al. Modulering af fotocykliseringsreaktiviteten af diarylethener gennem ændringer i π-linkerens exciterede tilstandsaromaticitet. American Chemical Society. DOI: 10.1021/acs.joc.2c01172
