분자 자이로스코프

Molecular gyroscope
염화물이온(녹색), 쿠쿠르빗[5]uril(회전, 적색), 쿠쿠르빗[10]uril(stator, 보라색)의 초분자 복합체로서 최초 보고된 분자 자이로스코프 중 하나이다.[1]

분자형 자이로스코프는 스테이터에 비해 자유롭게 움직이는 로터를 포함하는 화학 화합물 또는 초분자 복합체로서, 따라서 자이로스코프 역할을 한다.비록 어떤 단일 결합이나 삼중 결합이 화학 그룹이 자유롭게 회전할 수 있도록 허용하지만, 자이로스코프라고 묘사되는 화합물은 패킹 밀도가[2] 낮은 결정 구조에서 또는 강체 접촉을 피하여 로터를 물리적으로 둘러싸는 것과 같은 상호작용으로부터 로터를 보호할 수 있다.[3]회전 장벽을 극복하는 데 필요한 활성화 에너지가 가용 열 에너지보다 높은지 여부에 따라 질적 구분을 할 수 있다.필요한 활성화 에너지가 가용 열 에너지보다 높을 경우, 로터는 "현장 교환"을 거치며, 잠재적 에너지 표면의 국소 에너지 미니마 사이의 이산 스텝에서 점프한다.회전 장벽을 극복하는 데 필요한 열 에너지보다 충분히 높은 열 에너지가 있다면 분자 로터는 자유롭게 회전하는 관성 질량처럼 보다 거시적으로 동작할 수 있다.[2]

p-페닐렌 로터(빨간색)는 두 m-메톡시 대체 트리틸 스타터(파란색) 사이에서 두 개의 아세틸렌(검은색) 차축 위에서 회전한다.

예를 들어, 2002년은 p-phenylene 로터에 몇몇 연구들이 하반기 NMR입체 barrie과 1.6MHz(106/second 65°C에서 위에)의two-site 환율,"현저한phenylene 그룹의 결정성 고체가 빨라"로 묘사되고, 발견할 수 있었다면는 일부 구조물 variable-temperature을 사용하여 개개 통신 성능 감독 및 평가와 4극 자의. 메아리가 반도체를 이용한(가상 단말)을 발견했다.개발을 제일의 것이다f 12–14 kcal/mb.다만, 로터의 테르트-부틸 개조는 실온에서 환율을 초당 10회8 이상으로 증가시켰고, 장벽 없이 관성적으로 회전하는 p-페닐렌의 회전 속도는 초당 약 2.4 x 10회12 회전하는 것으로 추정된다.[2]

발행연도 로터 스테이터 연결 참조
2002 쿠쿠르빗[5]uril 쿠쿠르빗[10]uril 비균등성의 [1]
2007 페실렌 두 개의 m-methoxy-desk triatel 그룹 3중 결합 [2]
2007 페실렌 삼각으로 메운 삼단 새장. 3중 결합 [4]
2010 할로겐화 p-자일렌 사일랄카인 사슬 단일채권 [3]
2014 페실렌 광활성 아조벤젠 브리지에 의해 브리지된 트리틀 그룹 3중 결합 [5]
2015 H-Pt-H 두 개의 트리-테르트-부틸인산군 Pt-P 채권 [6]

참조

  1. ^ a b Day, Anthony I.; Blanch, Rodney J.; Arnold, Alan P.; Lorenzo, Susan; Lewis, Gareth R.; Dance, Ian (2002). "A Cucurbituril-Based Gyroscane: A New Supramolecular Form". Angew. Chem. Int. Ed. 41 (2): 275–277. doi:10.1002/1521-3773(20020118)41:2<275::AID-ANIE275>3.0.CO;2-M.
  2. ^ a b c d Tinh-Alfredo V. Khuong; Hung Dang; Peter D. Jarowski; Emily F. Maverick & Miguel A. Garcia-Garibay (2007). "Rotational Dynamics in a Crystalline Molecular Gyroscope by Variable-Temperature 13C NMR, 2H NMR, X-Ray Diffraction, and Force Field Calculations" (PDF). J. Am. Chem. Soc. 129 (4): 839–845. doi:10.1021/ja064325c. Archived from the original (PDF) on 2014-10-06. Retrieved 2014-10-04.
  3. ^ a b Wataru Setaka; Soichiro Ohmizu; Mitsuo Kira (2010). "Molecular Gyroscope Having a Halogen-substituted p-Phenylene Rotator and Silaalkane Chain Stators". Chemistry Letters. 39 (5): 468–469. doi:10.1246/cl.2010.468.
  4. ^ Jose E. Nuez; Arunkumar Natarajan; Saeed I. Khan & Miguel A. Garcia-Garibay (2007). "Synthesis of a Triply-Bridged Molecular Gyroscope by a Directed Meridional Cyclization Strategy" (PDF). Org. Lett. 9 (18): 3559–3561. doi:10.1021/ol071379y. Archived from the original (PDF) on 2014-10-06. Retrieved 2014-10-04.
  5. ^ Patrick Commins & Miguel A. Garcia-Garibay (2014). "Photochromic Molecular Gyroscope with Solid State Rotational States Determined by an Azobenzene Bridge". J. Org. Chem. 79 (4): 1611–1619. doi:10.1021/jo402516n.
  6. ^ Ernest Prack; Christopher A. O’Keefe; Jeremy K. Moore; Angel Lai; Alan J. Lough; Peter M. Macdonald; Mark S. Conradi; Robert W. Schurko; Ulrich Fekl (2015). "A Molecular Rotor Possessing an H–M–H "Spoke" on a P–M–P "Axle": A Platinum(II) trans-Dihydride Spins Rapidly Even at 75 K". J. Am. Chem. Soc. 137 (42): 13464–13467. doi:10.1021/jacs.5b08213.