Карбены образуют монослои лучше, чем тиолы
Канадские исследователи заявляют, что применение N-гетероциклических карбенов вместо тиолов для того, связать самособирающиеся монослои [self-assembled monolayers (SAM)] с поверхностью золота, приводит к тому, что монослои становятся более прочными.
Такие стабильные платформы для закрепления молекул на металлических поверхностях могли бы использоваться для создания сенсоров, выдерживающих более экстремальные условия, в которых могут разрушиться монослои, сформированные с участием тиолов.
Замещение тиолов на N-гетероциклические карбены приводит к тому, что самособирающиеся монослои становятся более прочными.
Тиольные монослои являются очень полезными для электрохимических измерений потому, что они позволяют исследователям присоединять органические рецепторы к металлической поверхности. Однако тиольный лиганд может оторваться от золота даже в относительно мягких условиях.
Монослои медленно разрушаются на воздухе и быстрее в обычных органических растворителях, таких как тетрагидрофуран, в котором 70% тиолов отрываются в течение 24 часов при комнатной температуре. Также они могут разрушиться под воздействием тока с переменным напряжением, что является особой проблемой для применения в электрохимическом измерении. Кэтлин Крудден (Cathleen Crudden) из Королевского университета в Онтарио, Канада, говорит, что если в наличии имеются антитела, связанные с поверхностью, и соединение с поверхностью разрушается, то чувствительная способность будет понижаться.
Исследователи из Королевского университета Торонто (Queen\'s and the University of Toronto), под руководством Кэтлин Крудден (Cathelin Crudden) и Хага Хортона (Hugh Horton), изучили слои, самособирающиеся на золоте, с N-гетероциклическими карбенами в качестве лигандов. N-гетероциклические карбены обладают необычайной для карбенов стабильностью и могут выпускаться в большом количестве и хранится на складе. Они значительно более реакционноспособны по сравнению с тиолами, и поэтому сложнее в обращении. Однако преимуществом этого является то, что они образуют намного более стабильную связь с поверхностью золота, которая остается полностью инертной в течение длительного периода на воздухе и в воде, может без десорбции нагреваться в течение 24 часов в кипящем ТГФ, а также является более электрически стабильной.
Хану Хаккинен (Hannu Häkkinen), ученый в области вычислительной нанотехнологии из Университета Ювяскуля в Финляндии, считает, что исследование может стать переломным моментом, который определенно очень сильно повысит интерес у ученых и повысит активность новых исследований в этой области. Хаккинен предполагает, что помимо использования в качестве сенсоров монослои заинтересуют исследователей по молекулярной электронике тем, что они обеспечивают уже так давно необходимое непосредственное связывание между золотом и углеродом и осуществляют доступ к электронной системы проводимости золота (металлического золота) к делокализованной π-электронной системе органической части.
В настоящий момент исследовательские группы Крудден и Хортона работают над присоединением карбеновых лигандов к наночастицам золота, которые могли бы сделать их полезными для доставки лекарственных средств. Крудден верит в то, что предстоящая работа ее исследовательской группы позволит сделать синтез монослоев более простым. Крудден говорит, что на сегодняшний день основным ограничивающим моментом в их работе является сложность синтеза карбенов, которые являются более чувствительными по сравнению с тиолами. Однако Крудден заявляет, что в их арсенале имеется новый метод, который позволит проводить этот синтез без создания инертной атмосферы, стоит лишь немного подождать.
Такие стабильные платформы для закрепления молекул на металлических поверхностях могли бы использоваться для создания сенсоров, выдерживающих более экстремальные условия, в которых могут разрушиться монослои, сформированные с участием тиолов.
Замещение тиолов на N-гетероциклические карбены приводит к тому, что самособирающиеся монослои становятся более прочными.
Тиольные монослои являются очень полезными для электрохимических измерений потому, что они позволяют исследователям присоединять органические рецепторы к металлической поверхности. Однако тиольный лиганд может оторваться от золота даже в относительно мягких условиях.
Монослои медленно разрушаются на воздухе и быстрее в обычных органических растворителях, таких как тетрагидрофуран, в котором 70% тиолов отрываются в течение 24 часов при комнатной температуре. Также они могут разрушиться под воздействием тока с переменным напряжением, что является особой проблемой для применения в электрохимическом измерении. Кэтлин Крудден (Cathleen Crudden) из Королевского университета в Онтарио, Канада, говорит, что если в наличии имеются антитела, связанные с поверхностью, и соединение с поверхностью разрушается, то чувствительная способность будет понижаться.
Исследователи из Королевского университета Торонто (Queen\'s and the University of Toronto), под руководством Кэтлин Крудден (Cathelin Crudden) и Хага Хортона (Hugh Horton), изучили слои, самособирающиеся на золоте, с N-гетероциклическими карбенами в качестве лигандов. N-гетероциклические карбены обладают необычайной для карбенов стабильностью и могут выпускаться в большом количестве и хранится на складе. Они значительно более реакционноспособны по сравнению с тиолами, и поэтому сложнее в обращении. Однако преимуществом этого является то, что они образуют намного более стабильную связь с поверхностью золота, которая остается полностью инертной в течение длительного периода на воздухе и в воде, может без десорбции нагреваться в течение 24 часов в кипящем ТГФ, а также является более электрически стабильной.
Хану Хаккинен (Hannu Häkkinen), ученый в области вычислительной нанотехнологии из Университета Ювяскуля в Финляндии, считает, что исследование может стать переломным моментом, который определенно очень сильно повысит интерес у ученых и повысит активность новых исследований в этой области. Хаккинен предполагает, что помимо использования в качестве сенсоров монослои заинтересуют исследователей по молекулярной электронике тем, что они обеспечивают уже так давно необходимое непосредственное связывание между золотом и углеродом и осуществляют доступ к электронной системы проводимости золота (металлического золота) к делокализованной π-электронной системе органической части.
В настоящий момент исследовательские группы Крудден и Хортона работают над присоединением карбеновых лигандов к наночастицам золота, которые могли бы сделать их полезными для доставки лекарственных средств. Крудден верит в то, что предстоящая работа ее исследовательской группы позволит сделать синтез монослоев более простым. Крудден говорит, что на сегодняшний день основным ограничивающим моментом в их работе является сложность синтеза карбенов, которые являются более чувствительными по сравнению с тиолами. Однако Крудден заявляет, что в их арсенале имеется новый метод, который позволит проводить этот синтез без создания инертной атмосферы, стоит лишь немного подождать.
Источник: | Собственная информация |
Учетная запись: | himsite.ru |
Дата: | 28.03.14 |