Interlocked fullerene and endohedral metallofullerene hosts for molecular machine-like sensing

用于分子机器传感的互锁富勒烯和内嵌金属富勒烯主体

基本信息

  • 批准号:
    EP/P033490/1
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 111.58万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Research Grant
  • 财政年份:
    2017
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2017 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Mechanically interlocked molecules such as rotaxanes, which resemble a molecular abacus with rod-like molecules passing through one or more rings and catenanes, which are two or more interpenetrating rings, are firmly established entities in the field of nanoscale molecular machines because of their ability to undergo controlled and reversible molecular motion through changes in the relative positions of their constituent parts. The inherent dynamics of such molecules can be controlled by light, electrochemical and chemical-based stimuli. This proposal aims to exploit their unique topological interlocked host cavities to recognize guest molecules as a means of causing the ring component of a rotaxane or catenane to move from one position to another along an rod-like axle or larger ring component as a sophisticated means of sensing negatively charged species of biological, medical and environmental importance. Through the attachment of nanoscale 'light bulbs' including luminescent metal 'filaments' inside an all carbon sphere-like football, to specific positions on the ring and axle components, the switching on or off of the light bulb is designed to occur when a target negatively charged species is recognised and causes ring components to slide or shuttle from one station position to another. Such materials can be thought of as "molecular machine-like sensors".Coating these materials on to conducting and optically transparent surfaces will produce devices that will change colour and/or emit light and undergo electrochemical perturbation in response to the addition of a specific negatively charged substrate. Fundamentally, the project will add considerable volume to our understanding of how complex molecular architectures, designed to exhibit dynamic motion, respond when confined to the sorts of surfaces that will, ultimately, underpin their application.
机械互锁的分子,例如轮烷(类似于分子算盘,杆状分子穿过一个或多个环)和索烷(两个或多个互穿环),是纳米级分子机器领域中牢固确立的实体,因为它们能够通过改变其组成部分的相对位置来进行受控和可逆的分子运动。这种分子的固有动力学可以通过光、电化学和化学刺激来控制。该提案旨在利用其独特的拓扑互锁主体空腔来识别客体分子,作为导致轮烷或索烷的环组分沿着杆状轴或更大的环组分从一个位置移动到另一个位置的一种手段,作为一种复杂的手段感测具有生物、医学和环境重要性的带负电荷的物种。通过将纳米级“灯泡”(包括全碳球状足球内的发光金属“灯丝”)连接到环和轴部件上的特定位置,灯泡的打开或关闭被设计为当目标出现时发生带负电的物质被识别并导致环部件从一个位置滑动或穿梭到另一个位置。这种材料可以被认为是“类似分子机器的传感器”。将这些材料涂覆到导电和光学透明的表面上将产生能够改变颜色和/或发光并响应于添加特定负电荷而经历电化学扰动的装置。带电底物。从根本上说,该项目将极大地加深我们对复杂分子结构(旨在展示动态运动)在限制于最终支撑其应用的各种表面时如何响应的理解。

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Engineered Binding Microenvironments in Halogen Bonding Polymers for Enhanced Anion Sensing
用于增强阴离子传感的卤素键合聚合物中的工程结合微环境
  • DOI:
    10.1002/ange.202300867
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Bak K
  • 通讯作者:
    Bak K
Fullerene-Functionalized Halogen-Bonding Heteroditopic Hosts for Ion-Pair Recognition.
  • DOI:
    10.1021/jacs.3c07774
  • 发表时间:
    2023-12-20
  • 期刊:
  • 影响因子:
    15
  • 作者:
    Bak, Krzysztof M.;Marques, Igor;Kuhn, Heike;Christensen, Kirsten E.;Felix, Vitor;Beer, Paul D.
  • 通讯作者:
    Beer, Paul D.
Exploiting the mechanical bond for molecular recognition and sensing of charged species
  • DOI:
    10.1039/c9qm00698b
  • 发表时间:
    2020-04-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    7
  • 作者:
    Bak, Krzysztof M.;Porfyrakis, Kyriakos;Beer, Paul D.
  • 通讯作者:
    Beer, Paul D.
Fullerene functionalized halogen bonding heteroditopic hosts for ion-pair recognition
  • DOI:
    10.26434/chemrxiv-2023-lqjxf-v2
  • 发表时间:
    2023-01-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Bak, K.M.;Marqes, I.;Beer, P.D.
  • 通讯作者:
    Beer, P.D.
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Paul Beer其他文献

Paul Beer的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Paul Beer', 18)}}的其他基金

SBIR Phase II: Development of a Lens Replacement Device that Provides Enhanced Visual Acuity.
SBIR 第二阶段:开发可提供增强视力的晶状体替换设备。
  • 批准号:
    1430465
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 111.58万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase I: A Novel Intraocular Lens using Zonular Capture Haptics
SBIR 第一阶段:使用小带捕获触觉的新型人工晶状体
  • 批准号:
    1248141
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 111.58万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Heteroditopic Calixarene Based Receptors for Ion Pair Recognition and Mechanical Bond Assembly
用于离子对识别和机械键组装的异双位杯芳烃受体
  • 批准号:
    EP/E033962/1
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 111.58万
  • 项目类别:
    Research Grant
Anion templated assembly of sensory luminescent rotaxanes and catenanes
传感发光轮烷和索烷的阴离子模板组装
  • 批准号:
    EP/D008417/1
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 111.58万
  • 项目类别:
    Research Grant

相似国自然基金

单分子富勒烯/石墨烯异质结电输运的电化学调控
  • 批准号:
    22363008
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
功能化聚富勒烯的设计与合成及在钙钛矿光伏中的应用研究
  • 批准号:
    52372196
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    51 万元
  • 项目类别:
    面上项目
手性富勒烯高分子的制备及其在高性能宽波段圆偏振光探测器中的应用基础研究
  • 批准号:
    52303248
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于氨基化富勒烯激活自噬的复合微球维持软骨细胞稳态治疗OA的机制研究
  • 批准号:
    82302755
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
富勒烯“簇沿饱和”规则研究及应用
  • 批准号:
    22305200
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Endohedral Fullerene Molecular Switches
内嵌富勒烯分子开关
  • 批准号:
    2331031
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 111.58万
  • 项目类别:
    Studentship
High-sensitive and selective molecular detection using efficient electron trapping of lithium-ion endohedral fullerene
利用锂离子内嵌富勒烯的高效电子捕获进行高灵敏度和选择性分子检测
  • 批准号:
    19H02749
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 111.58万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Development of new high Tc superconductors through internal and external dual-direction doping of carbon superatoms
碳超原子内外双向掺杂开发新型高温超导体
  • 批准号:
    18K18724
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 111.58万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Examination of "orbiting-ion paramagnetism" in endohedral lithium(+) fullerene [Li+@C60](PF6)- crystal
内嵌锂( )富勒烯[Li @C60](PF6)-晶体中“轨道离子顺磁性”的检验
  • 批准号:
    17K19102
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 111.58万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Highly Stable Carbon-sandwiched Perovskite Solar Cells
高稳定碳夹层钙钛矿太阳能电池
  • 批准号:
    17H06609
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 111.58万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了