Фотохимическая реакция с участием одного или нескольких компонентов супрамолекулярной системы может, в принципе, инициировать масштабное перемещение компонентов относительно друг друга. Если это перемещение обратимо термически или фотохимически, то такие системы называют фотоуправляемыми молекулярными машинами. Дизайн фотоуправляемых молекулярных машин является сравнительно новой областью исследований в супрамолекулярной фотохимии.
В качестве инструмента, способного обеспечить масштабные и обратимые структурные изменения, может быть использована реакция транс-цис- фотоизомеризации. Прототипом фотоуправляемой молекулярной машины, которая работает на основе фотоизомеризации, является ротаксановый комплекс с участием циклодекстрина и производного азобензола. Фотоиндуцированный переход азобензольного хромофора из транс- в цис -форму приводит к смещению циклодекстринового челнока в область алкильной цепи.
Ротаксановый комплекс, изображенный на этом слайде, является прототипом фотоуправляемой молекулярной машины, работа которой основана на реакции фотопереноса электрона.
|
|
Этот комплекс имеет светособирающий фрагмент P, два электроноакцепторных компонента A1 и А2, из которых A1 является более сильным акцептором, макроциклический фрагмент M и стоппер T. В исходном состоянии макроцикл M связан с более сильным акцептором A1. После поглощении фотона светособирающим фрагментом P происходит перенос электрона на акцептор A1, в результате чего макроцикл M перемещается к акцептору А2.