Moleküler jiroskop - Molecular gyroscope
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 .
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 .
Yayın yılı | Rotor | Stator | Bağlantı | Referans |
---|---|---|---|---|
2002 | kabakgil [5] uril | kabakgiller [10] uril | kovalent olmayan | |
2007 | p - fenilen | iki m -metoksi ikameli tritil grubu | üçlü bağlar | |
2007 | p- fenilen | üçlü köprülü trityl kafes | üçlü bağlar | |
2010 | halojen -ikameli p- fenilen | silaalkan zincirleri | tek bağlar | |
2014 | p- fenilen | fotoaktif azobenzen köprüsü ile köprülenmiş tritil grupları | üçlü bağlar | |
2015 | H – Pt – H | iki tri- tert- butilfosfin grubu | Pt-P bağları |