Наночастицы золота карбеновые лиганды, присоединение карбеновых лигандов к наночастицам золота

Наночастицы золота карбеновые лиганды

Наночастицы золота карбеновые лиганды, использование 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.

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 процентов 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.

Золото и углерод электронные системы проводимости золота к делокализованной π-электронной системе

Если в наличии имеются антитела, связанные с поверхностью, и соединение с поверхностью разрушается, то чувствительная способность будет понижаться. Ученые 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.

Вычислительная нанотехнология

Ученый в области вычислительной нанотехнологии — 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.

Присоединение  карбеновых лигандов к наночастицам золота

Иисследователи работают над присоединением карбеновых лигандов к наночастицам золота, которые могли бы сделать их полезными для доставки лекарственных средств. Предстоящая работа ее исследовательской группы позволит сделать синтез монослоев более простым. Крудден говорит, что в данный момент 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.