Các phân tử thơm không chỉ có mùi thơm: chúng còn có nhiều đặc tính hóa học hữu ích. Một khám phá của Đại học Linköping đang thêm nhiều thuộc tính hơn cho chúng.
Các nhà khoa học đã chỉ ra rằng có thể kích hoạt các phân tử thơm bằng ánh sáng. Sử dụng mô phỏng máy tính, họ đã chỉ ra rằng các phân tử thơm ổn định có thể phản ứng sau khi hấp thụ ánh sáng. Những loại phản ứng này được gọi là phản ứng quang hóa.
Phân tử thơm là một hydrocarbon ổn định; tuy nhiên, rất khó để bắt đầu phản ứng giữa các phân tử như vậy và các phân tử khác chỉ bằng cách đun nóng. Đây là kết quả của trạng thái năng lượng tối ưu hiện có của phân tử. Mặt khác, một phân tử thơm có thể xuất hiện rất nhanh trong một quá trình.
Bo Durbeej, giáo sư vật lý tính toán tại Đại học Linköping, cho biết, “Có thể bổ sung thêm năng lượng bằng cách sử dụng ánh sáng hơn nhiệt. Trong trường hợp này, ánh sáng có thể giúp phân tử thơm trở nên phản thơm và do đó có tính phản ứng cao. Đây là một cách mới để kiểm soát các phản ứng quang hóa bằng cách sử dụng mùi thơm của các phân tử.”
Bên cạnh việc có những ứng dụng tiềm năng trong việc lưu trữ năng lượng mặt trời, phát hiện này còn có thể hữu ích trong các máy phân tử, tổng hợp phân tử và dược lý học thực vật. Trong trường hợp thứ hai, nó có thể kích hoạt có chọn lọc các phân tử thuốc thơm bằng cách sử dụng ánh sáng tại một vị trí trong cơ thể nơi mong muốn có tác dụng dược lý mong muốn.
Bo Durbeej đã nói, “Trong một số trường hợp, không thể cung cấp nhiệt mà không làm tổn hại đến các cấu trúc xung quanh, chẳng hạn như mô cơ thể. Tuy nhiên, nó có thể cung cấp ánh sáng.”
Bằng cách xem xét mối liên hệ nghịch đảo trong các mô phỏng, các nhà khoa học đã nghiên cứu ý tưởng rằng việc mất đi chất thơm sẽ làm tăng khả năng phản ứng. Trong trường hợp này, các nhà khoa học bắt đầu với một phân tử chống thơm không ổn định và sau đó mô phỏng việc chiếu xạ ánh sáng vào nó. Kết quả là tạo ra một hợp chất thơm và các nhà nghiên cứu quan sát thấy khả năng phản ứng bị mất đi như họ đã dự đoán.
Bo Durbeej nói, “Khám phá của chúng tôi mở rộng khái niệm về ‘độ thơm’ và chúng tôi đã chỉ ra rằng chúng tôi có thể sử dụng khái niệm này trong quang hóa hữu cơ.”
Tạp chí tham khảo:
- Baswanth Oruganti*, Jun Wang, và Bo Durbeej* và cộng sự. Điều chỉnh khả năng phản ứng quang hóa của Diarylethenes thông qua những thay đổi về độ thơm ở trạng thái kích thích của π-Linker. Hội Hóa học Mỹ. DOI: 10.1021/acs.joc.2c01172
