Understanding and development of molecular machines on a microscopic level

微观层面上分子机器的理解和发展

• 批准号: 157614447
• 负责人: Professorin Dr. Barbara Kirchner
• 金额: --
• 依托单位: Mulliken Center for Theoretical Chemistry
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2008-12-31 至 2013-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/157614447?language=en
• 关键词: Understanding; development; molecular; machines; microscopic

Rotaxane sind Prototypen für molekulare Maschinen und molekulare Schalter. Die submolekulare Bewegung großer Amplitude zwischen zwei mechanisch miteinander verknüpften Molekülen kann durch äußere Anregung, z. B. durch den pHWert oder durch Licht, kontrolliert werden. Ziel dieses Projektes ist es, diesen Prozess auf mikroskopischer Ebene zu verstehen und zu einem besseren Design von neuen molekularen Maschinen beizutragen. Hierzu untersuchen wir die Thermodynamik und Kinetik der Shuttle-Bewegung eines Rotaxans mit zwei Andockstellen zum ersten Mal mit First-Principles-Methoden. Molekulardynamik-Simulationen und eine quantenchemische Analyse von Wasserstoffbrücken und Multipol-Wechselwirkungen geben einen Einblick in den Mechanismus. Auf Grundlage dieser Ergebnisse ist es möglich, den Einfluss verschiedener Effekte wie z. B. Substitution mit verschiedenen funktionellen Gruppen oder molekularer Flexibilität auf die Shuttle-Bewegung zu verstehen. Wir möchten Verbesserungen für existierende Systeme und neue molekulare Schalter auf Rotaxan-Basis vorschlagen.

Rotaxane sind Prototypen für molekulare Maschinen und molekulare Schalter.亚分子大振幅的两种机制的微机械分子可以通过B区进行测量。通过水或光控制韦尔登。这些项目是这样的，这些过程是在新的分子机械上进行的，并且是最好的设计。我们用第一性原理方法研究了两种不同的旋转轴航天飞机的热力学和动力学。水射流和多极水射流的分子动力学模拟和量子化学分析在机理上产生了一个小块。在基本原理中，工作原理是非常重要的，它的影响力与B一样。替换为功能强大的Gruppen或分子筛，以使Shuttle-Bewegung更易于理解。我们希望能在Rotaxan-Basis的基础上，为系统和新分子提供更好的服务。