"Highly Selective and High-Yielding Rotaxane Synthesis via Aminolysis of Prerotaxanes Consisting of a Ring Component and a Stopper Unit".

Using Oppositely Charged Ions To
Operate a Three-Station [2]Rotaxane in
Two Different Switching Modes.

El desarrollo de nuevos métodos para la operación de los rotaxanos como switches moleculares  y actuadores ha atraído mucha atención porque dichos sistemas tienen aplicaciones potenciales en el sensado , entrega de drogas, memoria molecular y transporte de fluídos. Para los switches moleculares que son operados químicamente, el estímulo externo es frecuentemente de especies catiónicas (iones metálicos, protones) porque el ion dipolo o las interacciones de enlace introducidos por éstos aditivos pueden ser suficientemente fuertes para invertir la unidad de preferencia  del macrociclo entrelazado para los sitios de enlace. En contraste, el uso de aniones como controladores es muy raro.

            A pesar que el reconocimiento de cationes y aniones  es posible, aún se intenta operar switches moleculares entrelazados  en diferentes modos de switching  a través de la aplicación de iones de cargas opuestas. En teoría éste tipo de switches moleculares puede ser construída por la adición de dos o más estaciones de reconocimiento  permitiendo al macrociclo migrar específicamente hacia la presencia de una carga particular.

En la figura de la izquierda, se puede apreciar un rotaxano en el cuál el 2,2´-bipiridilo y el carbamato sirven como estadiones de unidades adicionales de reconocimiento que permiten  al anillo migrar fuera de la estación de guanidinio ocupada con la presencia o remoción de iones Zn²⁺ y PO₄^3- respectivamente.

Se puede observar también que en la primera etapa, la sustracción de un ion Zn²⁺ promueve un cambio de conformación de forma cis a trans ayudando a que la corona se cambie de posición a la estación de guanidinio. Posteriormente, el ión fosfato es introducido para el desplazamiento de la corona y la unión del anión al guanidinio que vendrá seguida de la unión de la corona a la estación de carbamato.

Para más información:

Using Oppositely Charged Ions To Operate a Three-Station [2]Rotaxane in Two Different Switching Modes.

Org. Lett., Vol. 9, No. 16, 2007.

DOI. 10.1021/ol070999w.