Giant tree molecule made out of 45 rotaxanes switches size on demand — ABC Chemicals

Первый переключаемый дендример, который может расширяться по требованию почти на 40%, был сделан исследователями из Китая и Чешской Республики. 45 единиц ротаксана — кольца, которые обвиваются вокруг ветвей молекулы в форме дерева — отвечают за расширение и сжатие.

Giant tree molecule made out of 45 rotaxanes switches size on demand - ABC Chemicals

Ротаксаны представляют собой механически взаимосвязанные структуры, в которых макроцикл намотан вокруг линейных молекул. Они напоминают колесо на оси. Химики ранее использовали ротаксаны для создания переключаемых систем — например, соединение, которое катализирует одну из двух различных реакций в зависимости от его конформации.

Это первый пример нового типа дотримера с разветвленной ротаксаном, способного набухать и сжиматься по требованию. Что делает возможным его согласованное молекулярное движение, так это его умная архитектура. Каждая ветвь окружена одним колесом ротаксана, и каждое колесо соединено с еще двумя ветвями. Самый большой дендример четвертого поколения, созданный исследователями, содержит 45 переключаемых [2] ротаксанов.

В своем сжатом состоянии макроциклическая водородная связь ротаксана со звеном мочевины, встроенным в ветви. Но поскольку мочевина предпочитает связываться с более сильным акцептором водородных связей, добавление ацетат-анионов заставляет макроцикл двигаться, расширяя всю структуру более чем на 38%. Добавление гексафторфосфата натрия удаляет ацетат, и структура сжимается до первоначального размера.

Разветвленные ротаксаном надстройки могут быть превращены в умные, изменяющие форму материалы. Они также могут служить молекулярными ловушками, используя сжимающее движение для захвата других соединений.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *