Синтетичні молекулярні машини
Нобелівська премія з хімії 2016 року
DOI:
https://doi.org/10.15407/visn2016.12.074Ключові слова:
молекулярні машини, механічний зв’язок, катенани, ротаксани, молекулярні кільця БоромеоАнотація
Нобелівську премію в галузі хімії в 2016 р. присуджено Жан-П’єру Соважу (Університет Страсбурга, Франція), серу Фрейзеру Стоддарту (Північно-Західний університет, США) та Бернарду Лукасу Ферінзі (Університет Гронінгена, Нідерланди) за «дизайн та синтези молекулярних машин». Їхні роботи ґрунтуються на синтезах катенанів, ротаксанів, циклів Боромео, характерною особливістю яких є поєднання кількох індивідуальних органічних молекул у супрамолекулярне утворення, що утримується механічним зв’язком. Представники Королівської академії наук Швеції заявили, що троє науковців «оживили» поле досліджень топологічної хімії, а «найменші машини у світі» можуть бути використані для розроблення новітніх матеріалів, датчиків і систем зберігання енергії.
Посилання
Kostyuk P.G., Zyma V.L., Magura I.S., Miroshnychenko M.S., Shuba M.F. Biophysics. (Kyiv, Taras Shevchenko National University of Kyiv, 2008).
Shiroguchi K., Kinosita K. Jr. Myosin V walks by lever action and brownian motion. Science. 2007. 316(5828): 1208. https://doi.org/10.1126/science.1140468
Karp G. Cell and Molecular Biology: Concepts and Experiments. (Hoboken, NJ: Wiley, 2005). Р. 346–358.
Schroer T.A. Dynactin. Annual Review of Cell and Developmental Biology. 2004. 20:759. https://doi.org/10.1146/annurev.cellbio.20.012103.094623
Stoddart J.F. The chemistry of the mechanical bond. Chem. Soc. Rev. 2009. 38: 1802.https://doi.org/10.1039/b819333a
Browne W.R., Feringa B.L. Making molecular machines work. Nat. Nanotechnol. 2006. 1(1): 25.https://doi.org/10.1038/nnano.2006.45
Cesario M., Dietrich-Buchecker C., Guilhem J., Pascard C., Sauvage J.-P. Molecular structure of a catenand and its copper(I) catenate: complete rearrangement of the interlocked macrocyclic ligands by complexation. J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1985. (5): 244.https://doi.org/10.1039/c39850000244
Frey J., Kraus T., Heitz V., Sauvage J.-P. A catenane consisting of a large ring threaded through both cyclic units of a handcuff-like compound. Chem. Commun.(Camb.). 2005. (42): 5310.https://doi.org/10.1039/b509745b
Coskun A., Banaszak M., Astumian R.D., Stoddart J.F., Grzybowski B.A. Great expectations: can artificial molecular machines deliver on their promise? Chem. Soc. Rev. 2012. 41(1): 19.https://doi.org/10.1039/C1CS15262A
Ashton P.R., Brown C.L., Chrystal E.J.T., Goodnow T.T., Kaifer A.E., Parry K.P., Philp D., Slawin A.M.Z., Spencer N., Stoddart J.F., Williams D.J. The self-assembly of a highly ordered [2]catenane. J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1991. (9): 634.https://doi.org/10.1039/c39910000634
Fletcher S.P., Dumur F., Pollard M.M., Feringa B.L. A reversible, unidirectional molecular rotary motor driven by chemical energy. Science. 2005. 310(5745): 80.https://doi.org/10.1126/science.1117090
Schill G., Lüttringhaus A. Preparation of Catena Compounds by Directed Synthesis. Angew. Chem. 1964. 3: 546.https://doi.org/10.1002/anie.196405461
Sauvage J.P. Transition metal-containing rotaxanes and catenanes in motion: toward molecular machines and motors. ChemInform. 1999. 30(4).https://doi.org/10.1002/chin.199904221
Dietrich-Buchecker C.O., Sauvage J.-P. A synthetic molecular trefoil knot. Angew. Chem. 1989. 28(2): 189.https://doi.org/10.1002/anie.198901891
Stoddart J.F., Bruns C.J. The Nature of the Mechanical Bond: From Molecules to Machines. (Wiley, 2016).
Richards V. Molecular Machines. Chemistry World. 16 February 2016. https://www.chemistryworld.com/feature/molecular-machines/9457.article.
Fletcher S.P., Dumur F., Pollard M.M., Feringa B.L. A reversible, unidirectional molecular rotary motor driven by chemical energy. Science. 2005. 310(5745): 80.https://doi.org/10.1126/science.1117090
Feringa B.L., Koumura N., Zijlstra R.W.J., Van Delden R.A., Harada N. Light-driven monodirectional molecular rotor. Nature. 1999. 401(6749): 152.https://doi.org/10.1038/43646
Vicario J., Walko M., Meetsma A., Feringa B.L. Fine tuning of the rotary motion by structural modification in light-driven unidirectional molecular motors. J. Am. Chem. Soc. 2006. 128(15): 5127.https://doi.org/10.1021/ja058303m
Mao C., Sun W., Seeman N.C. Assembly of Borromean rings from DNA. Nature. 1997. 386: 137.https://doi.org/10.1038/386137b0
Chichak K.S., Cantrill S.J., Pease A.R., Chiu Sh.-H., Cave G.W.V., Atwood J.L., Stoddart J.F. Molecular Borromean Rings. Science. 2004. 304(5675): 1308.https://doi.org/10.1126/science.1096914
Carroll G.T., Pollard M.M., Van Delden R., Feringa B.L. Controlled rotary motion of light-driven molecular motors assembled on a gold film. Chem. Sci. 2010. (1): 97.https://doi.org/10.1039/c0sc00162g
Wang J., Feringa B.L. Dynamic control of chiral space in a catalytic asymmetric reaction using a molecular motor science. Science. 2011. 331(6023): 1429.https://doi.org/10.1126/science.1199844
