When Cucurbit[n]urils Met Molecular Rods: Design, Synthesis and Characterization of Supramolecular Machines in the Solid State
Public support
Provider
Ministry of Education, Youth and Sports
Programme
INTER-EXCELLENCE
Call for proposals
SMSM2019LTA01
Main participants
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
MSMT-37785/2019-2
Alternative language
Project name in Czech
Když cucurbit[n]urily potkaly molekulární tyčinky - návrh, syntéza a charakterizace supramolekulárních strojů v pevné fázi
Annotation in Czech
Předkládaný projekt se zabývá konstrukcí a studiem nového typu plně modulárních molekulárních zařízení a jejich následným self-assembly vlastnostem. Očekává se, že tyto molekulární stroje budou vytvářet na vhodných podkladech pravidelné 2-D filmy. Autoři si za úkol vytyčili tři hlavní cíle: (i) Přípravu nových typů molekulárních zařízení inspirovaných klasickými "kuličkovými ložisky". Tato zařízení budou ukotvena k pevnému povrchu a rotující částí bude vhodně substituovaný cucurbit[n]uril (CB). Očekává se, že takovéto systémy budou vykazovat extrémně nízkou rotační bariéru (< 0.5 kcal/mol). (ii) Otestovat schůdnost přípravy komplexů CB s organickými ligandy v pevném stavu. Všechny komplexace byly doposud prováděna výhradně ve vodných roztocích a v mnoha případech byly silně komplikovány omezenou rozpustností jednotlivých komponent. Navržený postup by měl všechna tato úskalí eliminovat a výrazně zjednodušit syntézu i extrémně komplexních struktur, které by byly s využitím konvenčního postupu nedostupné. (iii) Prozkoumat, zda je možné využít vhodně modifikované CB jakožto podstavce pro ukotvení různých tyčinkovitých zařízení na ploché kovové podklady. CB, které svým tvarem připomínají pneumatiku automobilu, se ochotně organizují na zlatém povrchu. Rádi bychom této vlastnosti využili a připravili jednoduché molekulární tyčinky, které budou mít na jednom konci skupinu komplexující CB, zatímco druhý konec ponese vlastní molekulární zařízení. V prvním kroku by se CB selektivně navázal na molekulární tyčinku a celý systém by se následně ukotvil na kovovém podkladu. Tím by došlo k výraznému zjednodušení syntézy jinak velmi komplexních molekulárních strojů
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
OECD FORD - main branch
10401 - Organic chemistry
OECD FORD - secondary branch
10404 - Polymer science
OECD FORD - another secondary branch
—
CEP - equivalent branches <br>(according to the <a href="http://www.vyzkum.cz/storage/att/E6EF7938F0E854BAE520AC119FB22E8D/Prevodnik_oboru_Frascati.pdf">converter</a>)
CC - Organic chemistry<br>CD - Macromolecular chemistry
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
We successfully developed and optimized mechanochemical synthesis allowing preparation of supramolecular complexes between CB7 and model guest molecules. New type of complex molecules forming supramolecular 2-D assemblies were synthesized and studied. It was discovered completely unexpected behavior of macrocyclic compounds in solvents like DMSO and DMF. The results were published in JACS, Chem. Commun., 2×JOC.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2020
Realization period - end
Dec 31, 2022
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Mar 1, 2022
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP23-MSM-LT-U
Data delivery date
Jun 30, 2023
Finance
Total approved costs
5,456 thou. CZK
Public financial support
5,456 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK