什么是顺反异构呢?
我是做Molecular Machinery的,本领域有趣的分子很多,如果要让我挑一个最有趣的,我大概会选荷兰有机化学家Ben Feringa(Feringa research group)的分子马达。最早注意到这个分子是在一篇1999年的Nature上(Light-driven monodirectional molecular rotor : Abstract : Nature)一个精心设计的大位阻烯,光照下发生双键顺反异构,得到一个不稳定的异构体,在有热的情况下会自发异构化为稳定异构体,再进行一次光照顺反异构和热弛豫,即可完成一次单向的360度旋转。此分子合成相对容易,有很多可以修饰和优化结构的地方,Feringa靠此结构在Molecular Machinery稳坐大牛地位到今天。除了上面那篇Nature, 此结构的分子马达还有如下一些具有里程碑的工作,列出来大家感受下。2001年Science, 通过微观分子马达光照下驱动宏观液晶材料的性质变化。Dynamic Control and Amplification of Molecular Chirality by Circular Polarized Light2005年Nature, 将双键两边中的一边固定在表面,则旋转的时候只有一边会动,类似于马达的定子和转子。Unidirectional molecular motor on a gold surface : Abstract : Nature2011年Nature, 将2组对称性相反的共4个“分子马达”装在一个“纳米小车”上,实现了单分子层面的分子马达驱动观测。http://www.nature.com/nature/journal/v479/n7372/full/nature10587.html2011年Science, 在双键两端加入催化集团,通过光改变双键构型,从而达到催化产物的立体构型翻转。Dynamic Control of Chiral Space in a Catalytic Asymmetric Reaction Using a Molecular Motor此结构得益于合成上可调控的因素很多,可以进行很多不同的研究,与之相比,当年back to back发表在Nature上的另一个分子马达(1999年Nature, 最初只能转动120度,http://www.nature.com/nature/journal/v401/n6749/full/401150a0.html)因为合成不易,在花了8年时间经过了一个漫长的合成路线之后以失败告终,令人唏嘘不已(2007年JACS: Progress toward a Rationally Designed, Chemically Powered Rotary Molecular Motor)。
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