Фотоуправляемые молекулярные машины

<< К списку новостей  |  Показать новости:   2011, Январь 2011, Февраль 2011, Март 2011, Апрель 2011, Май 2011, Июнь 2011, Июль 2011, Август 2011, Сентябрь 2011, Октябрь 2011, Ноябрь 2011, Декабрь 2012, Январь 2012, Февраль 2012, Март 2012, Апрель 2012, Май 2012, Июнь 2012, Июль 2012, Август 2012, Сентябрь 2012, Октябрь 2012, Ноябрь 2012, Декабрь 2013, Январь 2013, Февраль 2013, Март 2013, Апрель 2013, Май 2013, Июнь 2013, Июль 2013, Август 2013, Сентябрь 2013, Октябрь 2013, Ноябрь 2013, Декабрь 2017, Ноябрь 2018, Май 2018, Июнь 2019, Апрель 2019, Май 2020, Апрель 2020, Август 2021, Март 2021, Май

Опубликовано: 4 Февраля 2013

Разве не заманчива идея создать молекулярную машину, в которой детали – размером с обычную органическую молекулу? Управлять такой машиной можно было бы с помощью света.

Ученые Отделения химии из Центра фотохимии РАН, директором которого и научным руководителем является химик, академик Михаил Алфимов, собрали и испытали несколько новых типов фотоуправляемых молекулярных машин. Они состоят из большой циклической молекулы, в которую продеты одна или даже две молекулы, имеющие вытянутую форму, образуя комплекс, который называют комплексом включения. По форме он напоминает ротор, в котором компоненты могут вращаться или перемещаться относительно друг друга (см. рис.).

Благодаря наличию во второй молекуле комплекса фотоантенны – двойной углерод-углеродной связи, такие непредельные молекулы способны к фотопереключению. Это проявляется в их способности под действием света изменять свою форму из вытянутой в угловую в результате изомеризации и, как следствие, к механическому перемещению в полости макроциклической молекулы.

Еще более интересный вариант – когда в полости макроциклической молекулы могут разместиться две молекулы непредельного соединения. Оказалось, что при этом становится возможным осуществить между ними реакцию химической сшивки (фотодимеризации) с образованием из двух двойных связей четырехчленного цикла циклобутана. Эксперимент показал, что в этом случае при облучении светом можно не только осуществлять механическое перемещение макроциклического и непредельного компонентов относительно друг друга, но и влиять на прочность их связывания. Причем способность макроцикла после облучения светом к удержанию второго компонента существенно падает.

Это позволило создать фотоуправляемый молекулярный ассемблер – молекулярную машину, которая способна, присутствуя в растворе лишь в незначительном количестве, за счет точного позиционирования непредельных молекул относительно друг друга в полости макроцикла полностью и строго определенным образом превратить их в циклобутаны.

Конечно, от первых примеров создания фотоуправляемых молекулярных машин до их широкого практического применения еще далеко. Однако уже сейчас молекулярные машины этих типов могут оказаться полезными в самых разных областях науки и техники. Например, при конструировании новых систем оптической записи информации или в фотоуправляемом транспорте органических молекул через мембраны.

Источник:"Независимая"