Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес
оригинального документа
: http://www.chemport.ru/datenews.php?news=2732
Дата изменения: Unknown Дата индексирования: Tue Apr 12 14:21:59 2016 Кодировка: Windows-1251 Поисковые слова: вращение |
поиск |
Новости химической науки > Протонная 'смазка' ускоряет вращение молекулярного ротора18.2.2012 Химики из США синтезировали молекулярный мотор, скорость вращения которого может быть увеличена в 10 миллионов раз, если его 'смазать' с помощью протонов. Результаты работы предлагают новый и элегантный метод для контроля движения молекулярных машин.
Молекулярный ротор, созданный исследователями из группы Кена Шимузу (Ken Shimizu) из Университета Южной Каролины, состоит из хинолонового и сукцинимидного циклов, связанных одинарной связью, позволяющей циклам вращаться относительно друг друга.
'Протонная смазка' ускоряет вращение двух циклов относительно одинарной связи. (Рисунок из J. Am. Chem. Soc., 2012, DOI: 10.1021/ja2120184)
Шимузу отмечает, что в растворе с нейтральной реакцией такое вращение протекает очень и очень медленно - причина низкой скорости такого вращения заключается в том, что при сближении плоскостей циклов они начинают отталкивать друг друга. Если говорить точнее, кислород карбонильной группы, связанной с имидным циклом, отталкивается от азота хинолонового фрагмента.
Однако, подкисление раствора приводит к тому, что скорость вращения увеличивается в 10 миллионов раз по сравнению со скоростью вращения в нейтральном растворе. Комбинация молекулярного моделирования и исследования системы с помощью ЯМР позволяет определить механизм такого ускорения, который можно описать следующим образом - происходит протонирование хинолонового атома азота, и, при вращении, кислород карбонильной группы взаимодействует с водородом, связанным с атомом азота, что понижает взаимное отталкивание циклов за счет того, между имидной карбонильной группой и протонировавшим хинолоновый азот водородом образуется водородная связь.
Поскольку увеличение концентрации протонов ускоряет скорость вращения молекулярной машины, исследователи назвали этот эффект 'протонной смазкой' ('proton grease'). Если кислый раствор нейтрализовать, эффект 'протонной смазки' пропадает, и скорость вращения молекулярного устройства уменьшается.
По словам Шимузу, исследователи давно пытались разработать простые методы управления молекулярными машинами - к настоящему времени описано большое количество молекулярных машин, но, как правило, исследователям проще найти способы замедления их работы, нежели ускорения.
Чарльз Сайкс, специалист по молекулярным машинам из Университета Тафтса, отмечает, что результат, достигнутый в группе Шимузу нельзя назвать результатом, полученном с помощью простой интуиции - для объяснения эффекта исследователям пришлось применить различные теоретические и экспериментальные методы. Он полагает, что для разработки новых поколений молекулярных устройств и сенсоров весьма важна разработка методов контроля динамического поведения молекулярных систем, по эффективности и простоте подобных методу, разработанному исследователями из Южной Каролины.
Источник: J. Am. Chem. Soc., 2012, DOI: 10.1021/ja2120184 метки статьи: #молекулярная электроника, #молекулярные устройства, #нанотехнологии, #органическая химия Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru Комментарии к статье:
Вы читаете текст статьи "Протонная 'смазка' ускоряет вращение молекулярного ротора" Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru |
Читайте также:
Все новости
11.4.2016 Самая длинная линейная цепь из атомов углерода 7.4.2016 Синтезирована новая двумерная форма бора 4.4.2016 Были окна стеклянные - станут окна деревянные 31.3.2016 Катализатор Граббса решит проблему старых покрышек 28.3.2016 Позитроны определяют строение диоксида титана 24.3.2016 Новый поворот в деле об ароматичности Подписка на новости
Новости компаний
21.03.16
|
Химический портал
Все новости
Ваш электронный билет на выставку 'Аналитика Экспо 2016' 28.01.16 | ИндаСофт, ООО Семинар 'Организация ВЛК в ЛИМС' 2016 12.02.16 | ЭКОС-1, ЗАО СЕМИНАР 'Использование спектрометрических методов в прикладных..." 12.02.16 | ЭКОС-1, ЗАО Семинар 'Аналитические методы в фармацевтике. Новые разработки..." 12.02.16 | ЭКОС-1, ЗАО Конкурс ФБУ 'РОСТЕСТ-Москва' на соискание Знака качества в 2016 г. Подписка на новости
|