Autonomous shuttling driven by an oscillating reaction: Proof of principle in a cucurbit[7]uril bodipy pseudorotaxane

Minyatürleştirme modern teknolojinin temel bir parçasıdır. Bu yüzden makroskopik makineleri moleküler düzeyde tasarlamak doğayı taklit etmek açısından önemlidir. Literatürde yayınlanan çok sayıda moleküler makinenin varlığına rağmen, bu dizaynı otonom yer değiştirmeyi gerçekleştirmesi için osilasyon reaksiyonları ile birleştirmek günümüzde halen yüksek öneme sahiptir. Bu amaca yönelik olarak da, bu çalışmada umut vadeden yöntemler geliştirilmiştir. Moleküler yer değiştirmeyi osilasyon reaksiyonları ile başlatmak ve bu hareketi kontrol etmek rasyonel bir tasarım ile başarılı bir şekilde gerçekleştirilmiştir.Osilasyon reaksiyonları uzun zamandır kimyacıların ilgisini çekmiştir. Bu çalışmada pH değişimindeki osilasyonlardan yararlanarak psödorotaksanın iki elemanının birbirlerine bağlı olarak hareket etmesi tasarlanmıştır. Bilindiği gibi, düzgün salınımlı osilasyon sistemlerinde yer değiştirme osilasyonlar sürdükçe devam eder. Bu çalışma, `hareketli' bileşenin bir istasyondan diğerine otonom olarak yer değiştirdiği ilk moleküler mekik sistemi göstergesidir. Bu tarz enerjik olarak tercih edilen reaksiyonun, moleküler hareket ile kimyasal birleşimi birçok biyolojik analoğu hatırlatır ve dolayısıyla yüksek öneme sahiptir. Bipiridin dikatyonu ve uç kısımdaki karboksilik asit ile fonksiyonlandırılmış olan BODIPY boyası, kükürbit[7]üril (CB7) için alternatif iki istasyon sağlar. pH'ın bazik ortamdan asidik ortama geçirilmesi CB7'nin bir istasyondan diğerine yer değiştirmesini sağlamaktadır. Bu yer değiştirme, CB7'nin varlığında BODIPY boyasının emisyon özelliğindeki değişim ile de gözlemlenmiştir. Sonuç olarak, salınım yapan pH sistemi içerisinde, psödorotaksanın otonom yer değiştirmesi sağlanmıştır.Anahtar Kelimeler: Bodipy, psödorotaksan, osilasyon reaksiyonları, kükürbit[7]üril