NANoQUíMIcA

CATE NAN OS
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Un catenano es una estructura molecular mecánicamente
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A   PROPIEDADES V ¿APLICACIONES

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Nanoquímica Catenanos

  1. 1. NANoQUíMIcA CATE NAN OS
  2. 2. Es una rama de la nanociencia relacionada con la producción y reacciones de nanopartículas y sus compuestos. Está relacionada con las propiedades características asociadas con ensamblajes de átomos o moléculas sobre una escala que varía de tamaño de los bloques individuales hasta las del material aglomeradoidesde 1 hasta 1000 nm). A este nivel, los efectos cuánticos pueden ser significativos, teniendo así nuevas formas de llevar a cabo reacciones químicas. El profesor Geoffrey Ozin de la Universidad de Toronto es considerado como el padre de la Nanoquímica. "Su visionario artículo "Nanochemistry - Synthesis in Diminishing Dimensions" (Advanced llflaterials, 1992, 4, 612) estimuló a todo un nuevo campo: proponIa que los principios de la química podían aplicarse a la síntesis de materiales de "abajo hacia arriba" "sobre cualquier escala de longitud" mediante los "principios de construcción de bloques jerárquicos": esto es, utilizando bloques de construcción de escala nano/ molecular "programados" con información química que los auto-ensamblará espontáneamente, de una manera controlada, en estructuras que abarcan un amplio intervalo de escalas de longitud. "
  3. 3. Un catenano es una estructura molecular mecánicamente entrelazada que está compuesta de dos o más macrociclos entrelazados. Los anillos entrelazados no se pueden separar sin romper los enlaces covalentes de los macrociclos. La palabra catenano deriva de la palabra latina catena que significa en cadena. Están conceptualmente relacionados con otras arquitecturas moleculares mecánicamente entrelazadas, como los rotaxanos, los nudos moleculares o los anillos de Borromeo moleculares. Recientemente, se ha acuñado la terminología enlace mecánico para describir la conexión entre los macrociclos de un catenano.
  4. 4. A PROPIEDADES V ¿APLICACIONES Una característica particularmente interesante de muchos catenanos es la capacidad de los anillos para girar uno respecto del otro. Este movimiento a menudo puede ser detectado y medido por espectroscopia de RMN, entre otros métodos. Cuando existen motivos de reconocimiento molecular en el catenano terminado (por lo general aquellos que se utilizaron para sintetizar ese catenano), dicha molécula puede tener una o más posiciones preferidas termodinámicamente de los anillos respecto del otro. En el caso de que un sitio de reconocimiento sea un resto conmutable, tendremos como resultado un interruptor molecular mecánico. Cuando un catenano es sintetizado por coordinación de varios macrociclos en torno a un ion metálico, a continuación, la extracción y reinserción de los ¡ones metálicos pueden activar o desactivar el movimiento libre de los anillos. Se han sintetizado catenanos que incorporan muchas unidades funcionales, incluyendo grupos con actividad redox (por ejemplo, viológeno y tetratiafulvaleno, TTF), grupos fotoisomerizables (por ejemplo, azobenceno), grupos fluorescentes y grupos quirales. Algunos catenanos se han utilizado para crear interruptores moleculares como se ha descrito anteriormente, así como para la fabricación de dispositivos de electrónica molecular y sensores moleculares.

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