поиск |
Новости химической науки > Ключ от зажигания для молекулярных машин14.1.2010 Исследователи из Голландии разработали молекулярный мотор, работа которого может останавливаться при воздействии кислоты и активироваться при воздействии основания. Результаты исследования являются очередным шагом к возможности управления молекулярными машинами также, как машинами обычными.
Приводимый в действие светом молекулярный мотор может дезактивироваться или активироваться под действием кислоты и основания соответственно. (Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed.,2010, DOI: 10.1002/anie.200906064)
Бен Феринга (Ben Feringa) с коллегами из Университета Гронинген за последние несколько лет годы синтезировал несколько различных молекулярных моторов, однако это первый, в котором предусмотрен механизм блокировки. Новый молекулярный мотор представляет собой мономолекулярную систему, в которой «маховик» молекулы параллельно играет роль затычки для гнезда, образованного циклом дибензо[24]краун-8. Два фрагмента молекулы связаны между собой двойной связью углерод-углерод.
Как объясняет Феринга, вращение маховика на 360° вызвано протеканием процессов фото- и термоинициируемой изомеризации, но, что особо важно, такое вращение происходит только в том случае, когда полость краун-эфирного гнезда остается свободным. Освобождение этой полости происходит в результате воздействия сильного основания, отрывающего протоны от аминогруппы «затычки», разрывая водородные связи, удерживающие ее в полости. Феринга поясняет, что при облучении молекулярного мотора светом в запертом состоянии ничего не произойдет, однако при депротонировании молекулярный мотор разблокируется.
Дэвид Лейг (David Leigh), специалист по молекулярным моторам из Университета Эдинбурга весьма заинтересован увидеть то, что водородное связывание достаточно прочно, чтобы удержать вместе две части молекулярного мотора. Он также подчеркивает, что работа Феринги наглядно иллюстрирует разницу между действием машин на макроскопическом уровне и на молекулярном уровне – если движущиеся компоненты макроскопических поворотных двигателей обладают моментом движения, молекулярные машины характеризуются большим разнообразием типов движущих сил.
Другое важное различие между макроскопическими и молекулярными моторами заключается в том обстоятельстве, что разработанный в группе Феринги «наномотор» делает полный оборот примерно за полчаса, хотя исследователи и уверяют, что скорость может быть увеличена, и для завершения поворота могут потребоваться микро- или даже наносекунды. Причина низкой скорости нового молекулярного мотора, по словам Феринги, заключается в том, что термически инициируемая изомеризация отличается меньшей скоростью по сравнению с фотохимической. Исследователь добавляет, что в данном случае целью исследования не было создание быстрого молекулярного мотора, а доказательство принципиальной возможности блокировки и разблокировки молекулярных моторов.
Исследователи из группы Феринги уже разработали другие молекулярные моторы, скорость вращения которых составляет более 3 миллионов оборотов в секунду, а в настоящее время пытаются построить «наномобиль», планируя связать между собой вращательные движения, на которые способен их новый активируемый-дезактивируемый мотор и движение поступательное.
Источник: Angew. Chem. Int. Ed.,2010, DOI: 10.1002/anie.200906064 метки статьи: #нанотехнологии, #органическая химия, #органический синтез, #физическая химия Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru Комментарии к статье:
Вы читаете текст статьи "Ключ от зажигания для молекулярных машин" Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru |
Читайте также:
Все новости
11.8.2024 Лекарства на малых молекулах: только вверх! 7.8.2024 Имплантируемые батареи заряжаются от кислорода прямо в организме??? 7.8.2024 Почему некоторые исследователи считают, что кальций - это будущее аккумуляторов 23.3.2023 Эта новая молекула обязана своей хиральностью только кислороду. 25.12.2016 Вещества, которые нас порадовали в уходящем году 13.12.2016 Морская вода позволит освободиться от «литиевой иглы» Подписка на новости
Новости компаний
07.08.24
|
Самарская область
Все новости
Самарская область ведет переговоры о производстве композитного углеволокна 08.06.24 | «Химпром» признан лучшим объектовым звеном в Нoвочебоксарске «Химпром» признан лучшим объектовым звеном в Нoвочебоксарске 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Новый подход «Химпрома» к чистому воздуху и воде в Чувашии Подписка на новости
|