Lubańska Ewelina

Zakład Chemii Nieorganicznej i Analitycznej
Pracownia Teorii i Zastosowań Elektrod

Oddziaływania donorowo – akceptorowe w rotaksanach.

Ewelina Lubańska

Promotor: dr hab. Agnieszka Więckowska

Maszyny molekularne to klasa związków splątanych, do których mogą należeć rotaksany, w których poszczególne fragmenty cząsteczek mogą się przemieszczać względem innych. Ruch w maszynach molekularnych kontrolowany jest po przez bodźce chemiczne, fotochemiczne oraz elektrochemiczne.

Badane w pracy związki zostały zsyntezowane w grupie prof. Bohdana Korybuta- Daszkiewicza (ICHO PAN). Celem badań było elektrochemiczne scharakteryzowanie rotaksanów zawierających w osi dwa różne centra metaliczne w porównaniu do układów z jednym centrum oraz rotaksanów zawierających dwie obręcze, a także rozpoznanie oddziaływań pomiędzy elementami składowymi rotaksanów.

Fig. 1. Schemat badanych rotaksanów.

Cząsteczki osi to długie liniowe związki zawierające jeden bądź dwa pierścienie makrocykliczne mogące koordynować jony metali przejściowych (nikiel czy miedź). Obręcz we wszystkich badanych związkach stanowiła cząsteczka eteru koronowego – dibenzo-24-korona-8, który jest bogaty w elektrony i może dopasować kształt tak, aby zmaksymalizować oddziaływania donorowo – akceptorowe z makrocykliczną podjednostką.

Rotaksany o szesnastoczłonowym pierścieniu makrocyklicznym ulegają odwracalnym procesom utleniania (M(II)/M(III), jak i redukcji (M(II)/M(I)). Centrum metaliczne na +III stopniu utlenienia jest silniejszym akceptorem elektronów dzięki czemu silniej oddziałuje z eterem koronowym. Zjawisko to obserwowane jest jako przesunięcie procesu utleniania centrum metalicznego do mniej dodatnich wartości potencjałów. W układach z dwoma centrami metalicznymi można spodziewać się wewnątrz molekularnego ruchu eteru koronowego między stacjami, jednak nawet śladowe ilości wody wpływają na niestabilność tych układów.

W rotaksanach o czternastoczłonowym pierścieniu w osi i dwóch nawleczonych obręczach eterowych z powodu zatłoczenia nie obserwowano ruchu wewnątrz molekularnego, a jedynie takie ułożenie podjednostek cząsteczki względem siebie, by możliwe było zwiększenie oddziaływań donorowo – akceptorowych.

Literatura:
[1] Domagała S., Małecka J., Michałowicz A., Mames I., Kamieński B., Woźny M., Bilewicz R., Korybut-Daszkiewicz B., Woźniak K., Eur. J. Inorg. Chem. 2012, 3680.
[2] Browne. W. R., Feringa L., Nature Nanotechnology 2006, 1, 25.