Abstrak
Mesin molekuler buatan (AMM) bergantung pada kontrol gerakan molekuler yang presisi, yang sering kali dimungkinkan oleh arsitektur yang saling menembus secara mekanis seperti pseudorotaksan. Di sini, kami secara sistematis menyelidiki pustaka [2]pseudorotaxanes yang dibentuk oleh kombinasi benang benzimidazolium berbentuk T yang memiliki ukuran stopper variabel dan roda eter mahkota (24C6, B24C6, dan 23C6), untuk menjelaskan bagaimana parameter struktural mengatur stabilitas [2]pseudorotaxanes dan kinetika pelepasan benang. Dengan menggunakan metatesis penutupan cincin dan hidrogenasi berikutnya, kami mensintesis sepuluh [2]pseudorotaxanes netral dalam hasil tinggi (76–87%). Studi kinetik dalam DMSO-d₆ pada 338 K mengungkapkan bahwa waktu paruh de-threading (t₁/₂) mencakup lima orde besaran, dari 0,237 jam (3a⁻, ΔG‡ = 24,63 kkal/mol) hingga 436 jam (5c⁻, ΔG‡ = 31,87 kkal/mol). Khususnya, pelebaran stopper dan rigidifikasi makrosiklus (misalnya, melalui B24C6) secara signifikan menekan laju de-threading; 4d⁻, yang mengandung stopper fenil benzilik dan B24C6, menunjukkan ΔG‡ sebesar 29,04 kkal/mol dan t₁/₂ sebesar 168 jam. Pemodelan fase gas dan analisis NMR selanjutnya menjelaskan peran geometri stopper dan interaksi host–guest dalam modulasi hambatan energi. Temuan ini memberikan prinsip desain untuk konstruksi modul berbasis pseudorotaxane, membuka jalan bagi pompa molekuler yang dapat diprogram dan AMM yang canggih.
Mempercepat atau Memperlambat: Menyetel Kinetika De-threading Kaset Pompa Benzimidazolium Berbentuk T
