Что делает этот подвиг уникальным, так это то, что новая молекула является хиральной, что означает, что она имеет неперекрываемое зеркальное отражение. Хиральные молекулы, которые можно рассматривать как соединения с "левосторонними" и "правосторонними" версиями, долгое время очаровывали химиков, потому что, хотя они похожи друг на друга, они могут обладать совершенно разными свойствами. Например, лимонен представляет собой хиральную молекулу с двумя различными формами зеркального отражения; одна имеет характерный запах апельсинов, а другая пахнет как лимоны. В клинических условиях зеркальные формы молекул лекарственных средств могут оказывать различные, даже вредные эффекты.

Роберт Патон, профессор химического факультета, и Михай Попеску, постдокторант лаборатории Патона, работали над этим проектом вместе с коллегами из Оксфордского университета, и их работа недавно была опубликована в журнале Природа. Патон и Попеску провели теоретические и вычислительные исследования, которые установили новые правила проектирования для захвата стабильного хирального атома кислорода. Это позволило их коллегам из Оксфорда продолжить синтез и анализ этих молекул, которые представляют собой ионы триарил-оксония, которые могут быть выделены при комнатной температуре.

Хиральные молекулы, в центре которых находится углерод, были широко исследованы, но в этом исследовании исследователи использовали кислород вместо углерода. Никто никогда не достигал этого раньше, потому что атомы кислорода в встречающихся в природе хиральных молекулах, которые называются оксониями, имеют тенденцию переключаться между своими зеркальными формами; это делает их очень реактивными по отношению к окружающей среде. Такая реакционная способность делает хиральные молекулы оксония очень трудными для синтеза и выделения в лабораторных условиях.

Благодаря этой работе исследователи подарили молекулярным дизайнерам новый инструмент в их арсенале - хиральный оксоний, очень похожий на новый тип строительного материала с потенциально уникальными свойствами. От открытия лекарств до разработки материалов - новый оксоний может открыть совершенно новую главу в химии благодаря своему дизайну.

"Открытие принципиально нового примера молекулярной хиральности демонстрирует нашу способность как химиков проектировать и синтезировать новую материю на основе вычислительной схемы", - сказал Патон. "Учитывая фундаментальную важность хиральности в катализе, медицине и материалах, будет интересно изучить свойства соединений, содержащих хиральные атомы кислорода, в будущих исследованиях".