Исследование будет, появляются в ближайшей проблеме печати Angewandte Chemie Международный Выпуск (чтобы быть изданным 12 февраля).Молекулы, которые могут быть переключены при свете, чтобы изменить их структуру, являются ключевыми стандартными блоками для фотоотзывчивых молекулярных нанотехнологий. Главный недостаток многих в настоящее время доступных молекулярных выключателей состоит в том, что они требуют, чтобы относительно большой свободный объем полностью изменил между их двумя структурными государствами. Формирующие прототип примеры – молекулы, в которых изомеризация двойной связи происходит, такие как молекулы ротора нобелевского лауреата Бена Феринги.
Во многом практическом применении, например в катализе, доставке лекарственных средств или молекулярных компьютерах, просто есть недостаточно пространства для такого крупномасштабного движения. Находя новые химические мотивы, которые позволяют переключить использование только, абсолютный минимум объема имеет поэтому большое отношение к этой быстро появляющейся области.Недавно, профессор Хосе Берна из Университета Мурсии предложил новый класс находящихся в azodicarboxamide молекулярных выключателей. Они получены из модификации azo-половины в азобензоле – один из наиболее широко используемых компонентов в ‘легких переключаемых’ материалах.
Так как новые системы – в отличие от азобензолов – больше плоские, ожидалось, что они покажут различные типы движения на озарение со светом. До сих пор, однако, исследования фактического движения, происходящего, остались вне досягаемости.
Чтобы исследовать точный режим работы находящихся в azodicarboxamide молекулярных выключателей, доктор Саид Амирджэлейер в Амстердамском университете намеревался измерять их колебательные частоты, используя чрезвычайно короткие импульсы инфракрасного света (с продолжительностью меньше чем одной триллионной секунды). Эти частоты – отпечаток пальца молекулярной структуры и таким образом предлагают прямое средство установить точно, как молекула изменяет свою структуру, будучи активированным при свете.Как оказалось, эти выключатели действительно показывают переключающийся механизм, который полностью отличается, когда по сравнению со стандартом переключается. Где последняя выставка крупномасштабное вращение вокруг одной связи, новые молекулы работают как каретка и педали велосипеда.
Они, однако, не выполняют полное вращение, но двигаются вперед-назад. Используя продвинутый квант химические вычисления это было установлено, что молекулы становятся плоскими поглощением света и проворачивают назад, когда они возвращаются к их стандартному состоянию.
Поразительная особенность движения водного велосипеда – то, что оно сопровождается минимальными смещениями включенных атомов. Молекула таким образом остается более или менее фиксированной в космосе и нуждается в только минимальном объеме переключения.
Это предлагает возможности для заявлений, где движение на молекулярном уровне в большой степени ограничено, такой как в твердом состоянии, на поверхностях, или после вложения в полимеры.