我是做Molecular Machinery的,本領域有趣的分子很多,如果要讓我挑一個最有趣的,我大概會選荷蘭有機化學家Ben Feringa(
Feringa research group
Light-driven monodirectional molecular rotor : Abstract : Nature
Dynamic Control and Amplification of Molecular Chirality by Circular Polarized Light
Unidirectional molecular motor on a gold surface : Abstract : Nature
http://www.nature.com/nature/journal/v479/n7372/full/nature10587.html
Dynamic Control of Chiral Space in a Catalytic Asymmetric Reaction Using a Molecular Motor
http://www.nature.com/nature/journal/v401/n6749/full/401150a0.html
Progress toward a Rationally Designed, Chemically Powered Rotary Molecular Motor
我是做Molecular Machinery的,本領域有趣的分子很多,如果要讓我挑一個最有趣的,我大概會選荷蘭有機化學家Ben Feringa(
Feringa research group
)的分子馬達。最早注意到這個分子是在一篇1999年的Nature上(
Light-driven monodirectional molecular rotor : Abstract : Nature
)一個精心設計的大位阻烯,光照下發生雙鍵順反異構,得到一個不穩定的異構體,在有熱的情況下會自發異構化為穩定異構體,再進行一次光照順反異構和熱弛豫,即可完成一次單向的360度旋轉。
此分子合成相對容易,有很多可以修飾和最佳化結構的地方,Feringa靠此結構在Molecular Machinery穩坐大牛地位到今天。除了上面那篇Nature, 此結構的分子馬達還有如下一些具有里程碑的工作,列出來大家感受下。
2001年Science, 透過微觀分子馬達光照下驅動宏觀液晶材料的性質變化。
Dynamic Control and Amplification of Molecular Chirality by Circular Polarized Light
2005年Nature, 將雙鍵兩邊中的一邊固定在表面,則旋轉的時候只有一邊會動,類似於馬達的定子和轉子。
Unidirectional molecular motor on a gold surface : Abstract : Nature
2011年Nature, 將2組對稱性相反的共4個“分子馬達”裝在一個“奈米小車”上,實現了單分子層面的分子馬達驅動觀測。
http://www.nature.com/nature/journal/v479/n7372/full/nature10587.html
2011年Science, 在雙鍵兩端加入催化集團,透過光改變雙鍵構型,從而達到催化產物的立體構型翻轉。
Dynamic Control of Chiral Space in a Catalytic Asymmetric Reaction Using a Molecular Motor
此結構得益於合成上可調控的因素很多,可以進行很多不同的研究,與之相比,當年back to back發表在Nature上的另一個分子馬達(1999年Nature, 最初只能轉動120度,
http://www.nature.com/nature/journal/v401/n6749/full/401150a0.html
)因為合成不易,在花了8年時間經過了一個漫長的合成路線之後以失敗告終,令人唏噓不已(2007年JACS:Progress toward a Rationally Designed, Chemically Powered Rotary Molecular Motor
)。