Een roterende beweging kan samen met de zwaartekracht de draairichting van een supramoleculaire stapeling bepalen. Zelfs als er verder geen enkele chiraliteit in het systeem zit, melden onderzoekers van het High Field Magnet Laboratory (Radboud Universiteit Nijmegen) in Nature Chemistry.

Ze vragen zich nu hardop af of je zo ook chirale geneesmiddelen kunt synthetiseren. Het zou zelfs kunnen dat een vergelijkbaar effect in de oersoep de ware reden is onze aminozuren allemaal dezelfde kant op draaien, al is het nog veel te vroeg om daar iets zinnigs over te zeggen.

De wokkels bestaan uit TPPS₃, een porfyrinemolecuul dat qua vorm lijkt op een stoeptegel. Twee tegels kunnen op elkaar gaan liggen, waarbij ze door het moleculaire krachtenspel onderling iets worden verdraaid. Omdat TPPS₃ perfect symmetrisch is, is het een kwestie van toeval of die verdraaiing linksom is of rechtsom. Datzelfde geldt voor de wokkelvormen die je krijgt als veel meer moleculen zich opstapelen: in principe zitten er evenveel linkse als rechtse bij.

Behalve wanneer je je potje snel laat ronddraaien terwijl het hangt in een extreem sterk magneetveld. Net als de kikker, die ze in Nijmegen ooit in zo’n magneet lieten zweven, krijgt je porfyrine dan te maken met een levitatiekracht die de zwaartekracht kan versterken, verzwakken of zelfs ruimschoots neutraliseren. En dan blijkt dat je in zo’n potje vrijwel alleen nog maar linkse óf rechtse wokkels kweekt.

Het samenspel van de draairichting van het potje en de oriëntatie van de netto zwaartekracht ter plekke bepaalt de voorkeurvariant. Draai één van de twee om en je krijgt omgekeerde wokkels.

Het werkt ook wanneer de levitatiekracht nul is en de natuurlijke zwaartekracht al het werk doet. Het magneetveld is echter wel essentieel, maar achteraf blijkt dat om een heel andere reden zo te zijn: het zorgt dat de groeiende wokkels netjes rechtop in het krachtenveld blijven staan.

De Nijmegenaren vermoeden dat je zo ook een chemische reactie moet kunnen beïnvloeden. Zo zou je selectief één variant kunnen synthetiseren van een molecuul waarvan twee spiegelbeeldvormen bestaan. Over de uitvoering wordt nog nagedacht: “Misschien in twee stappen, een chiraal supramoleculair bouwwerkje maken en dat als sjabloon gebruiken voor je eindproduct.”

bron: Radboud Universiteit Nijmegen (met dank aan Hans Engelkamp)