Met een solvothermische reactie tussen een organisch molecuul en kopernitraat kun je jojo-achtige kristallen groeien, waarvan de twee helften op bloemen lijken en in tegengestelde richting draaien, staat in Nature Communications.

Ontcijferen hoe kristallen groeien is een uitdagende bezigheid, vooral als ze ook nog chiraal zijn. Desalniettemin maken onderzoekers de meest fascinerende kristallen. Zo hebben Maria Chiara di Gregorio, Milko van der Boom en collega’s van het Weizmann Institute of Science in Rehovot, Israël, metaalorganische single crystals gegroeid die lijken op een jojo gemaakt van bloemen (zie foto).

Je maakt de kristallen met het achirale organische ligand TPEPA (1,3,5,7-tetrakis(4-(pyridyl-4′-yl-ethynyl)phenyl]adamantine), dat je samen met Cu(NO₃)₂∙3H₂O twee dagen lang tot 105 °C verhit in DMF en chloroform, waarna je het mengsel twee dagen laat rusten. Na die tijd zal je twee soorten kristallen vinden: lange organische kristallen staafjes van TPEPA en de jojo-achtige kristallen.

Het bijzondere aan die jojokristallen is dat ondanks dat je van achirale stoffen uitgaat, je kristallen krijgt die ofwel volledig linksdraaiend ofwel volledig rechtsdraaiend zijn – een racemisch mengsel van homochirale (enantiopure) kristallen dus. Elk kristal is opgebouwd uit twee soorten spiraalvormige kanalen, die dezelfde draaiing hebben.

De kristallen hebben daarnaast de bijzondere eigenschap dat ze in een zeldzame ruimtegroep vallen, namelijk P622, waarvan er maar zeven in de Cambridge Cristallographic database staan. P622 is een van de 65 Sohncke-groepen die als eigenschap hebben dat het kristal chiraal is. Verder zou je dit soort kristallen kunnen gebruiken als basis voor nieuwe poreuze en chirale materialen.

_{Di Gregorio et al, Nat Commun 11, 380 (2020)}