Les navettes moléculaires sont des composants essentiels de la boîte à outils des machines moléculaires, et elles sont généralement basées sur des rotaxanes, des structures contenant une molécule en forme d’anneau enfilée sur un axe, de sorte que l’anneau puisse se déplacer d’avant en arrière.
Aujourd’hui, une équipe dirigée par Eduardo Peris et Susana Ibanez de l’Institut des Matériaux Avancés de l’Université Jaume I a inventé une navette moléculaire avec une architecture totalement différente. Il s’agit d’une molécule plate qui se déplace d’avant en arrière à l’intérieur d’une boîte moléculaire étroite de seulement 2,2 nm de long et 0,7 nm de large (Angew. Chimique. Int. Éd. 2024, DOÏ : 10.1002/anye.202318829) . “Cela ouvre la voie à de nouveaux types de machines moléculaires”, explique Peris.
Les deux faces longues de la boîte sont des molécules polyaromatiques avec des complexes d’iridium à chaque extrémité, tandis que les molécules de pyrazine forment les faces courtes de la boîte. Les molécules invitées sont retenues à l’intérieur grâce à des interactions avec les électrons π situés sur la face longue de la boîte.
Des expériences de résonance magnétique nucléaire ont montré que certains invités, tels que le coronène, peuvent se déplacer sur toute la longueur de la boîte, leur mouvement étant ralenti par des groupes tert-butyle volumineux à mi-chemin de la boîte. L’abaissement de la température réduit le taux de navette de 13 000 cycles d’aller-retour par seconde à 0 °C à seulement 30 cycles par seconde à –80 °C.
Les chercheurs espèrent maintenant modifier le système afin que les molécules invitées puissent être retenues à une extrémité de la boîte, puis déplacées vers l’extrémité opposée à l’aide d’un stimulus chimique ou photochimique, transformant ainsi la navette en interrupteur.
2024-01-13 03:05:53
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