Создан крупнейший в мире ароматический наноринг диаметром 8 нанометров

18-порфириновый наноринг демонстрирует слабые, но детектируемые глобальные ароматические и антиароматические кольцевые токи. Автор: J. Am. Chem. Soc. (2025). DOI: 10.1021/jacs.5c09149

Ученые из Оксфордского и Ноттингемского университетов создали крупнейшую циклическую молекулу, демонстрирующую глобальную ароматичность. 18-порфириновый наноринг (c-P18) диаметром 8 нанометров содержит цепь из 242 π-электронов, что устанавливает новый верхний предел размера для глобальной ароматичности в бутадиин-связанных системах.

Используя высокочувствительную фтор-19 ЯМР-спектроскопию, исследователи отслеживали кольцевые токи при окислении наноринга. Эксперименты выявили слабые магнитные сигналы — характерные признаки электронов, циркулирующих между ароматическими и антиароматическими состояниями.

Результаты молекулярно-динамического моделирования. Автор: J. Am. Chem. Soc. (2025). DOI: 10.1021/jacs.5c09149

Молекула c-P18 состоит из 18 цинк-порфириновых единиц, соединенных бутадииновыми линкерами. Для поддержания круговой геометрии, необходимой для исследований, использовались молекулярные шаблоны T18A и T18B. Ароматические и антиароматические кольцевые токи наблюдались при степенях окисления 10+ и 12+, но только при экстремально низкой температуре -40 °C.

Ток в c-P18 оказался примерно вдвое слабее, чем в 12-порфириновом кольце, и только часть молекул приняла конформации, поддерживающие глобальную ароматичность. Несмотря на это, открытие предоставляет важные данные о верхнем пределе размера для данного явления.

Ароматические соединения широко востребованы в различных отраслях — от растворителей и пластиков до фармацевтических препаратов — благодаря уникальному сочетанию стабильности и реакционной способности.

Результаты исследования опубликованы в Journal of the American Chemical Society.