Молекулярное колесо диаметром 12 нанометров: Новости химии @ChemPort.Ru
новости науки
новости бизнеса
работа для химиков
химические выставки
каталог ресурсов
электронный справочник
авторефераты
форум химиков
о нас
контакты

Энциклопедия автохимии


поиск

Новости химической науки > Молекулярное колесо диаметром 12 нанометров


03.12.2014
средняя оценка статьи - 4.3333 (3 оценок) Подписаться на RSS

Исследователям из Германии, похоже, удалось в очередной раз успешно изобрести колесо, на этот раз молекулярное. Они сообщают об успешном синтезе самого большого на настоящий момент «молекулярного колеса» – молекулы-шестиугольника с молекулярной формулой C1878H2682 и диаметром 12 нанометров.

Руководитель исследования Сигурд Хогер (Sigurd Höger) из Университета Бонна (Германия) отмечает, что сборка больших и плоских молекулярных колес – далеко не такое простое занятие, как может показаться с первого раза. Дело в том, что макроциклические молекулы-колеса с пустыми полостями начинают схлопываться уже при достижении диаметра в 5 нанометров. Исследователи из группы Хогера нашли способ стабилизировать молекулы большего размера, введя в них элемент, привычный для обычных, макроразмерных колес – они добавили в молекулярное колесо молекулярные спицы.



Изображение двенадцатинанометрового молекулярного колеса, полученное с помощью электронной микроскопии (слева). Схематическое изображение шестиугольника, содержащего (в том числе и в спицах) 1878 атомов углерода. (Рисунок из J. Am. Chem. Soc. 2014, DOI: 10.1021/ja5096705)

В новой молекуле, в состав которой входит 1878 атомов углерода, спицы расходятся в радиальных направлениях от центральной «втулки» подобно тому, как расположены спицы в велосипедном колесе. Молекулярная втулка представляет собой гексафенилбензольный фрагмент. К каждому из шести фенильных колец присоединяется стрелообразный молекулярный элемент. Древком этой «стрелы» является спица молекулярного колеса, а «острием» – фрагмент его обода. В качестве материала и для спиц, и для обода используются линейные олигофениленэтиниленбутадиинилены. Окончательное формирование углеводорода C1878H2682 происходит при ковалентном объединении сегментов обода молекулярного колеса. В боковых фрагментах обода и спиц содержатся алкильные цепи С12, цель которых – увеличение растворимости молекулярного колеса в органических растворителях.

Суммарный выход, с которым получено мегамолекулярное колесо, в работе не приводится, тем не менее, отмечено, что стадии получения промежуточных веществ протекают с хорошими или отличными выходами. Вещество было изучено с помощью масс-спектрометрии, окончательно его строение и форма были установлены с помощью сканирующей туннельной микроскопии.

Хогер говорит, что высокая общая стоимость получения C1878H2682 практически не оставляет вероятности на его практическое применение, однако эта система может оказаться очень удачной моделью для изучения светособирающих молекулярных электронных устройств. В частности, в планы Хогера входит использование нового молекулярного монстра в качестве шаблона для проверки электроноакцепторных свойств фуллеренов при их применении в устройствах по конверсии солнечной энергии. Исследователи предполагают параллельно ориентировать молекулярные колеса и вложить фуллерены в треугольные поры. Такое расположение позволит фуллеренам образовать ровную стопку, и электроны, высвобождающиеся каким-либо другим материалом, смогут без проблем перескакивать от одной молекулы фуллерена к другой, достигая в итоге электрода.

По словам Хогера, существует принципиальная возможность еще в большей степени увеличить длину строительных блоков и получить молекулярное мегаколесо с диаметром 20 нанометров, но в настоящий момент работы в этом направлении не ведутся, в первую очередь – из-за недостаточного финансирования.

Источник: J. Am. Chem. Soc. 2014, DOI: 10.1021/ja5096705

метки статьи: #нанотехнологии, #органическая химия, #органический синтез

оценить статью: 12345
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru
Комментарии к статье:
Ваше имя
Ваш e-mail, чтобы следить за обсуждением
   
Комментарий

Символ пятого P-элемента в табл. Менделеева
(латиницей, одной заглавной буквой):
   
 


Вы читаете текст статьи "Молекулярное колесо диаметром 12 нанометров"
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru

Все новости



Новости компаний

01.10.26 | Химический портал
Полиамиды в свободном падении: почему инженерные пластики выпадают из общего роста химпрома 30.09.26 | Обзоры химических рынков
Сера уходит под землю: как Россия из экспортёра стала импортёром 29.09.26 | Химический портал
Больше чем полимеры: как «Уралхимпласт» закрывает нишу литейной химии 28.09.26 | Химический портал
Хрупкий гигант: почему остановка ЗапСибНефтехима — это удар по всей экономике 27.09.26 | Химический портал
Дроны над Губахой: почему атаки на «Метафракс» — это удар по всей цепочке ВПК 26.09.26 | Химический портал
Титан-Полимер: как проект за 21 миллиард рублей сдвигается на 2027 год 25.09.26 | Обзоры химических рынков
Бензол, фенол, толуол: почему Россия может запретить экспорт ароматики и что это значит для бензина 24.09.26 | Обзоры химических рынков
Серая зона: почему Россия запретила экспорт серной кислоты и что это значит для удобрений 23.09.26 | Обзоры химических рынков
Рынок этилацетата в России: текущее состояние и перспективы до 2030 года 22.09.26 | Обзоры химических рынков
Прогноз развития рынка аминов в России до 2030 года: ставка на specialty-сегмент
Все новости


© ChemPort.Ru, MMII-MMXXVI
Контактная информация