למולקולות ארומטיות יש לא רק ריח נחמד: יש להן תכונות כימיות שימושיות רבות. תגלית של אוניברסיטת לינקופינג מוסיף להם נכסים נוספים.
מדענים הראו שאפשר להפעיל מולקולות ארומטיות באמצעות אור. באמצעות הדמיות מחשב, הם הראו שמולקולות ארומטיות יציבות יכולות להפוך לתגובתיות לאחר קליטת אור. סוגים אלה של תגובות ידועים כתגובות פוטוכימיות.
מולקולה ארומטית היא פחמימן יציב; עם זאת, קשה ליזום תגובות בין מולקולות כאלה לאחרות פשוט על ידי חימום. זוהי תוצאה של מצב האנרגיה האופטימלי הקיים של המולקולה. מצד שני, מולקולה ארומטית יכולה להתעורר בתהליך מהר מאוד.
Bo Durbeej, פרופסור לפיזיקה חישובית באוניברסיטת לינקופינג, אמר, "אפשר להוסיף עוד אנרגיה באמצעות אוֹר מאשר חום. במקרה זה, אור יכול לעזור למולקולה ארומטית להפוך לאנטי-ארומטית ובכך תגובתית מאוד. זוהי דרך חדשה לשלוט בתגובות פוטוכימיות באמצעות הארומטיות של המולקולות".
מלבד יישומים פוטנציאליים באחסון אנרגיה סולארית, התגלית יכולה להיות שימושית גם במכונות מולקולריות, סינתזה מולקולרית ופיטופרמקולוגיה. במקרה האחרון, היא עשויה להיות מסוגלת להפעיל באופן סלקטיבי מולקולות תרופות ארומטיות באמצעות אור באתר בגוף בו רצויה האפקט התרופתי הרצוי.
בו דורבייג' אמר, "במקרים מסוימים, אי אפשר לספק חום מבלי לפגוע במבנים מסביב, כמו רקמת הגוף. עם זאת, צריך להיות אפשרי לספק אור".
על ידי התבוננות בקשר ההפוך בסימולציות, המדענים חקרו את הרעיון שאובדן הארומטיות גורם לתגובתיות מוגברת. במקרה זה, מדענים התחילו עם מולקולה אנטי-ארומטית לא יציבה ולאחר מכן דימו את הכפיפתה לקרינת אור. התוצאה הייתה יצירת תרכובת ארומטית, והחוקרים הבחינו שהתגובתיות אבדה כפי שחזו.
בו דורבייג' אמר, "הגילוי שלנו מרחיב את המושג 'ארומטיות', והראינו שאנו יכולים להשתמש במושג זה בפוטוכימיה אורגנית."
עיון ביומן:
- Baswanth Oruganti*, Jun Wang, Bo Durbeej* וחב'. אפנון תגובתיות הפוטוציקליזציה של Diarylethenes באמצעות שינויים בארומטיות המצב הנרגש של ה-π-Linker. אגודה אמריקנית לכימיה. DOI: 10.1021/acs.joc.2c01172
