什么是冠醚?

Crown Ether
冠醚的模型

冠醚是包含氢、碳和氧原子的分子。每个氧原子两端各有一个碳原子,并成环状(“冠”字的由来)。

由 Charles Pedersen 发现的原始冠醚有六个氧原子沿着环形暴露在内侧。当特定金属元素的原子,例如钠或钾,穿过环形的中央,它们会将自身依附到氧原子上,并像钥匙和锁一样契合。

然后,冠状化合物就会像“主人”一样,带着它的“客人”到一个在其他情况下它不会去的地方 – 例如,通过薄膜形成的细胞壁。高度可选择性让冠状化合物可以在溶解时识别“客人”原子并将其包裹起来。

在接受特定的原子“锁”和“钥匙”组合方式时,冠醚会以相对简单的方式模拟生物材料,例如酶的非常复杂的功能。正是这个模拟过程让科学家无比兴奋。对冠状化合物的研究可能暗示了开发医药系统的新方法或穿过血脑屏障的方法。他们可以帮助解释身体怎样转移钠和钾、基本生命元素到细胞中去。

冠醚还具有被用作“清除剂”的潜能,用以从环境中清除特定元素,例如放射性的锶或用以调节钠在血液中的集中。有人甚至建议,冠状化合物有朝一日可以用来从海水中提取铀或黄金。