Исследователи из Бристольского и Будапештского университетов обнаружили, что углеродные цепи могут находиться в форме спиралей, но в отличие от ДНК их форма зависит от количества атомов в цепи. Статья исследователей опубликована в журнале Nature Chemistry.

Углеродные цепи — основа «скелета» практически любой органической молекулы, в том числе и большинства соединений в человеческом организме. Форма, которую они могут принимать, во многом влияет на их свойства и функцию в человеческом организме.

В новой работе химики показали, что контролируемое введение метильных заместителей вдоль углеродных цепей может изменять их форму так, что они принимают четко определенные линейные («пенне») или спиральные («фузилли») конформации. Спирали при этом могут быть как право-, так и левозакрученные, и ученые решили выяснить, от чего это зависит.

Оказалось, что это свойство регулируется длиной углеродной цепи — молекулы с четным числом атомов углерода образовывали спиральные структуры, тогда как при нечетном числе атомов авторы наблюдали линейные конформации, похожие на пасту пенне.

University of Bristol

Используя компьютерное моделирование, ученые смогли полностью понять происхождение этого эффекта, который контролируется концевыми группами. При этом выяснилось, что при одинаковой четности концевых групп образуются упорядоченные структуры, а при различной четности наблюдается хаотичность в построении цепи.

Результаты работы позволят проектировать молекулы с желаемыми конформационными и физическими свойствами. Углеродные цепи с четным числом атомов приведут к молекулам с четко определенной спиральной формой. Они найдут применение в качестве жестких материалов или скаффолдов для создания элементов распознавания молекул. Спиральная конформация похожа на структуры ДНК и может найти применение в создании новых биологически-активных молекул.