Los interruptores fotográficos hemithioindigo retorcidos: la polaridad del disolvente determina el tipo de rotaciones...

Área de la Ciencia:

• La fotoquímica
• Los interruptores moleculares
• Química orgánica

Sus antecedentes:

• Controlar el movimiento molecular con estímulos externos es clave para crear sistemas moleculares receptivos.
• Los fotointerruptores, que sufren cambios estructurales inducidos por la luz, son valiosos debido a su facilidad de uso y repetibilidad.
• Los fotointerruptores convencionales suelen operar a lo largo de una sola coordenada de reacción, cambiando entre dos estados.

Objetivo del estudio:

• Para presentar los nuevos interruptores fotográficos hemithioindigo.
• Demostrar la capacidad de estos fotointerruptores para utilizar dos coordenadas de reacción distintas para la conmutación inducida por la luz.
• Para lograr un control bidimensional sin precedentes sobre las rotaciones intramoleculares.

Principales métodos:

• Síntesis de nuevos interruptores fotográficos enredados en el hemisferio índigo.
• Espectroscopia ultra rápida para sondear la dinámica del estado excitado.
• Las mediciones de rendimiento cuántico en disolventes de polaridad variable.
• Modelado computacional para comprender los mecanismos de reacción.

Principales resultados:

• Los nuevos fotointerruptores exhiben un comportamiento de conmutación ajustable basado en la polaridad del disolvente.
• En los disolventes polares (por ejemplo, DMSO), se induce la rotación de un solo enlace.
• En los disolventes no polares (por ejemplo, ciclohexano), se induce la rotación del enlace doble.
• Se logró un control mutuamente independiente de dos coordenadas de reacción.

Conclusiones:

• Los interruptores fotográficos hemithioindigo retorcidos desarrollados permiten un control bidimensional de las rotaciones intramoleculares.
• El mecanismo de conmutación involucra especies de transferencia de carga intramolecular retorcidas en el estado excitado.
• El concepto de pre-torsión para acceder a vías de reacción independientes es potencialmente transferible a otros sistemas de conmutación por fotosíntesis.