Un team guidato dal Tokyo Institute of Technology di Shinji Toyota ha sintetizzato il primo esempio di complesso supramolecolare a "nanoSaturno" del tutto idrocarburico, cioè con un fullerene centrale contenuto da un anello idrocarburico.

Un esamero ciclico antracenico viene innanzitutto sintetizzato mediante accoppiamento ossidativo.

Sintesi Esamero Antracenico per Nano-Saturni

Questo viene posto ad interagire in qualità di ospitante (host) idrocarburico per un fullerene C60, che invece funge da ospite (guest). Poiché il complesso supramolecolare si instaura con un rapporto di 1:1 tra ospite ed ospitante, il risultato è dato da un assemblaggio - mantenuto sia in soluzione che allo stato solido - che ricorda il pianeta Saturno per la presenza di un "planetoide" idrocarburico e sferico centrale (che è il fullerene) e di un disco (che è l'esamero antracenico, che può variare per numero e tipologia di sostituenti laterali).

LUMO fullerene host-guest

Esperimenti di diffrazione a #RaggiX hanno dimostrato senza ambiguità di sorta che il C60 rimane perfettamente accomodato al centro della cavità ospitante grazie all'instaurarsi di numerose interazioni π (pi-greco). Le caratteristiche strutturali e l'importanza di questi legami è stata ulteriormente validata mediante metodi computazionali.

Gli esameri potrebbero perciò tornare utili per setacciare ed intrappolare fullereni liberi, ma la ricerca non è stata perseguita con questo intento e, ad entusiasmare maggiormente Shinji Toyota non è tanto il risvolto pratico, quanto l'aver partecipato alla sintesi di una molecola tanto armoniosa e bella da sollecitare la curiosità di chiunque la guardi, esattamente come Saturno conquista l'attenzione dei suoi osservatori.

Fonti:

Wiley Online Library

c&en: Chemists synthesize Saturn-shaped molecule

L'immagine di testa è una personale riproduzione artistica del complesso supramolecolare, così come quella nel testo.