# Tokyo University of Science и NITTC получили сцепленные азотсодержащие углеродные нанообручи за восемь шагов

- Опубликовано: 2026-11-12 05:19 UTC
- Раздел: Наука › Химия
- Теги: синтез катенана, циклопарафенилен, азотсодержащий нанообруч, золото-медный шаблон, динамические связи, коконформационная хиральность, фрагменты нанотрубок, Tokyo University of Science
- Адрес: https://realtech.media/ru/news/rt-5fc70fca90765fed86c789b5_tokyo_university_of/

**Японские химики объединили обратимые связи золота и меди и собрали [2]катенан из двух напряжённых колец за восемь шагов вместо более чем 10, а хиральным гостем сместили его хиральность.**

![Tokyo University of Science and NITTC make interlocked nitrogen-doped carbon nanohoops in eight steps](https://realtech.media/media/2026/11/10e7b3d5dcc6e1de.jpg)
*U5780710, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0*

Совместная группа Токийского университета науки (TUS) и Национального института технологии, Токийского колледжа (NITTC) синтезировала [2]катенан из двух азотсодержащих нанообручей на основе циклопарафениленов за восемь шагов из коммерчески доступных исходных веществ, сообщает tus.ac.jp [1]. Работа опубликована онлайн в Angewandte Chemie International Edition и отмечена как Hot Paper. Общий выход составил 2,9% [1].

Катенаны — молекулы, в которых кольца механически сцеплены, как звенья цепи, без химических связей между ними. Циклопарафенилены (CPP) — изогнутые кольца из пара-связанных бензольных звеньев; они соответствуют самым коротким фрагментам углеродных нанотрубок. Такие катенаны получить трудно: CPP сильно напряжены, поэтому напряжение нужно вводить только после сцепления колец [1].

## Две динамические связи в одной колбе

Традиционные маршруты проводят отдельные стадии: временно связывают частичные каркасы двух колец, замыкают кольца и формируют напряжённый каркас CPP. Обычно это более 10 шагов с общим выходом от 0,02% до 4,3% [1].

Новый путь сочетает два вида связей, которые обратимо разрываются и образуются в растворе. Одна — σ-связь золото(I)–углерод в макроциклических комплексах золота, на которой основан разработанный ранее участниками группы золотой шаблонный метод синтеза CPP. Другая — координационная связь медь(I)–азот, взятая из классического медного шаблонного подхода Соважа [1].

Исследователи добавили соль меди(I) к азотсодержащему макроциклическому комплексу золота(I) и нагрели смесь. Два типа связей действовали согласованно и собрали сцепленный комплекс золота и меди в одном сосуде. После удаления металлов получился катенан без металлов из двух полностью π-сопряжённых азотсодержащих нанообручей на основе [12]CPP [1]. По данным масс-спектрометрии и квантово-химических расчётов, авторы предложили механизм, в котором координация меди(I) служит шаблоном и направляет динамическую перестройку к катенану [1].

## Хиральность под действием гостя

Катенан проявляет коконформационную хиральность: в зависимости от взаимной ориентации колец он может быть «правым» или «левым». После добавления хирального алюминиевого комплекса CASA-Na спектроскопия кругового дихроизма показала смещение молекулы к одной хиральности, зависящее от того, какой энантиомер реагента использовали [1].

Несцепленный нанообруч почти не показал такого эффекта; в группе считают это подтверждением того, что хиральность связана со сцепленной структурой [1].

Группу возглавляли Томохито Иде (NITTC) и Еситака Цутидо (TUS), среди соавторов — исследователи из Киотского университета и TUS. По словам Цутидо, подход может позволить точный синтез топологически сложных π-электронных наноматериалов, а управление хиральностью с помощью гостя — открыть путь к хиральным материалам с настраиваемыми оптическими и электронными свойствами [1].

## Источники

1. [tus.ac.jp](https://www.tus.ac.jp/en/mediarelations/archive/20261109_0109.html)
2. [Nanowerk](https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news3/newsid=70586.php)

---

Источник: RealTech, realtech.media — https://realtech.media/ru/news/rt-5fc70fca90765fed86c789b5_tokyo_university_of/