利用分子识别在具有光化学开关/关闭开关的纳米机器中的能量
Roger J Coulston1, Hideki Onagi, Stephen F Lincoln
1Research School of Chemistry, Australian National University, Canberra ACT 0200, Australia.
Journal of the American Chemical Society
|November 16, 2006
概括
基于环极素的分子机器通过客体提取进行带工作. 一种烯胺基衍生物作为分子,而一种胺基衍生物则作为可切换光的分子机器.
科学领域:
- 超分子化学 超分子化学
- 分子机器分子机器
- 摄影化学的使用.
背景情况:
- 循环德克斯因其形成包容复合物的能力而闻名.
- 分子机器可以精确控制分子层面的化学过程.
- 胺基键可以经历异构化,这可以在分子装置中被利用.
研究的目的:
- 设计和描述基于修饰的环极的新型分子机器.
- 为了研究这些分子机器的工作输出.
- 探索光化学开关在控制分子机器功能的使用.
主要方法:
- 合成6A-脱氧-6A-(N-甲基-3-烯胺基) -β-环极和跨-6A-脱氧-6A-(N-甲基胺基) -β-环极.
- 使用光谱方法对同位素比率 (Z/E) 的表征.
- 根据异构体比率在客户复杂化时发生的变化来确定工作输出.
- 使用特定波长 (300 nm和254 nm) 的紫外线辐射对肉胺衍生物进行光化学切换.
主要成果:
- 基胺衍生物作为一个分子,利用1.4 kcal mol-1的工作.
- 胺衍生物作为一个可切换光的分子机器,工作输出由紫外线光调节.
- 通过循环德克斯特林腔复合的基替代物显著地改变了跨胺中胺同位素的比率.
- 当通过紫外线照射"打开"时,转胺衍生物利用2.1 kcal mol-1的工作.
结论:
- 修改后的β-cyclodextrins可以被设计成功能分子机器.
- 这些机器的工作输出可以通过客体复合和光化学刺激来控制.
- 这些发现为开发具有可调节性质的复杂分子装置开辟了道路.
