Maior molécula sintética já construída tem formato de árvore

Redação do Site Inovação Tecnológica - 11/01/2011

A supermolécula em formato de árvore é classificada pelos cientistas como um polímero dendronizado.
[Imagem: Angewandte Chemie]

Supermolécula

Os químicos orgânicos estão sempre sempre se inspirando na biologia, frequentemente tentando imitá-la. Mas eles nunca haviam ido tão longe.

Dieter Schlüter e seus colegas do Instituto de Tecnologia de Zurique, na Suíça, criaram a maior molécula sintética estável já construída até hoje.

A maior molécula sintética estável conhecida até então era o poliestireno, com uma massa equivalente a 50 milhões de átomos de hidrogênio.

A nova molécula supermolécula, chamada PG5, tem 200 milhões de vezes a massa do átomo de hidrogênio e mede cerca de 10 nanômetros - mais ou menos o tamanho do vírus do mosaico do fumo.

Esta gigantesca molécula, com uma estrutura ramificada que lembra uma árvore, é um passo importante para a construção de estruturas que carreguem medicamentos para o interior do organismo.

Com sua estrutura totalmente aberta, ela também poderá ser útil em outras aplicações, ligando-se a diferentes substâncias.

Para a nanotecnologia o feito pode ser ainda mais importante, na medida que representa um passo importante rumo à criação de objetos complexos, capazes de interagir entre si, formados por uma única molécula.

Polimerização

Embora seja possível construir moléculas que imitam as biomoléculas em termos de estrutura e função, atingir o tamanho e a forma das grandes biomoléculas continua sendo um desafio - simplesmente porque elas se quebram durante o processo de construção.

Isso torna mais impressionante o fato de que os pesquisadores construíram a maior molécula sintética já feita até hoje - estável e com estrutura definida - sem precisar de nenhuma ferramenta inovadora. Parece que tudo o que eles tiveram foi um pouco mais de paciência.

Para criar a PG5, os cientistas usaram a técnica padrão da polimerização, na qual pequenas moléculas se juntam para formar uma longa cadeia.

A uma cadeia inicial de carbono e hidrogênio, o grupo foi adicionando ramificações feitas de anéis de benzeno e nitrogênio, assim como mais carbono e hidrogênio.

Eles então repetiram vários ciclos similares, adicionando sub-ramificações para cada ramificação criada, o que deu origem à estrutura em árvore da PG5 - os cientistas chamam sua estrutura de polímero dendronizado.

No total, a síntese da supermolécula PG5 exigiu nada menos do que 170 mil reações formadoras de ligação.

Objetos moleculares

"Nosso experimento é um primeiro passo para a síntese de objetos moleculares," disse Schlüter.

Uma estrutura é considerada um objeto molecular quando mantém sua forma independentemente do seu ambiente, quando o seu interior pode ser distinguido do ambiente externo e quando há uma clara fronteira entre os dois.

Os cientistas já construíram inúmeros nano-objetos sintéticos. Porém, eles não são moléculas individuais, mas agregados de várias moléculas.

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