Moleküler jiroskop - Molecular gyroscope

Klorür iyonu (yeşil), kabakgil [5] uril (rotor, kırmızı) ve kabakgil [10] uril (stator, mor), supramoleküler kompleksi , bildirilen ilk moleküler jiroskoplardan biri

Moleküler jiroskoplar , bir statora göre serbestçe hareket eden ve bu nedenle jiroskop görevi gören bir rotor içeren kimyasal bileşikler veya supramoleküler komplekslerdir . Herhangi bir tek bağ veya üçlü bağ , bir kimyasal grubun serbestçe dönmesine izin verse de, jiroskoplar olarak tanımlanan bileşikler, rotoru, düşük paketleme yoğunluğuna sahip bir kristal yapı gibi veya sterik temastan kaçınarak fiziksel olarak çevreleyen etkileşimlerden koruyabilir . Dönme engellerini aşmak için gereken aktivasyon enerjisinin mevcut termal enerjiden daha yüksek olup olmadığına dayalı olarak niteliksel bir ayrım yapılabilir . Gerekli aktivasyon enerjisi mevcut termal enerjiden daha yüksekse rotor, potansiyel enerji yüzeyindeki yerel enerji minimumları arasında ayrı adımlarla atlayarak "saha değişimine" uğrar . Dönme engelini aşmak için gerekenden yeterince yüksek termal enerji varsa, moleküler rotor daha çok makroskopik olarak serbestçe dönen bir eylemsizlik kütlesi gibi davranabilir .

Bir p- Fenilen rotor (kırmızı), iki m -metoksi ikameli tritil statoru (mavi) arasında iki asetilen (siyah) aks üzerinde döner .

Örneğin, 2002'de bir p - fenilen rotor ile yapılan birkaç çalışma, değişken sıcaklık (VT) katı hal ¹³ C CPMAS ve dört kutuplu eko ² H NMR kullanan bazı yapıların , 1,6 MHz'lik iki bölgeli bir değişim oranını tespit edebildiğini buldu ( 65 ° C'de 10 ⁶ / saniyenin üzerinde ), 12-14 kcal / mol sterik bariyerlerle "kristalin bir katı içindeki bir fenilen grubu için oldukça hızlı" olarak tanımlanmıştır  . Bununla birlikte, tert- butil modifikasyon rotorun üzerinden 10 kur artış ⁸ Oda sıcaklığında saniyede ve atalet dönme oranı s engelleri olmayan fenilen, yaklaşık olarak 2.4 x 10 olduğu tahmin edilmektedir ¹² saniyede devir .

Referanslar