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| 化学家将分子工作方式由我们崛起的分子机器 | |||
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我延长手臂去接我的那杯咖啡有军队的微型机器操作在我的二头肌。 但是是什么使生物分子在肌肉组织成强大的工具,而原子的集合在打转转里面我的杯子是无生命的吗?
掌握和模拟分子机器的工作一直是引人入胜的冒险为化学家,在其中他们的创造力被释放。 的各个组成部分的微小世界的描述分子机器使用熟悉的术语:烷基链可能被称为活塞,例如,或苯环轮子。 但是在这些微小的机器可以被建立了,在深度知识如何保存组件结合在一起是必要的。
而不是坚果和螺栓、分子机器是结合了分子间作用力;subtleA静电吸引力和排斥力分子之间。 化学本质上是动态的,所以这些部队可以容纳分子强烈,但也一起执行柔和的吸引力,这些分子在一起,但仍然拉允许一定程度的运动(seeA 表 。 1 和它是这些柔和的交互是关键。许多分子机器一实际上最主要的步骤,第分子机器是如何工作的机械联锁两个分子,同时仍然允许他们自由移动,有点像拥有环滑动沿着一条带子。 这个问题思考了很长时间,直到1990年代,当几个发展融合,使它可能弗雷泽·斯图达特,西北大学的化学家,我们生产的早期的原型分子机器在1994年( 无花果? 1 )。 2 这台机器有轨道有两个站和航天飞机,它们之间滑动。 航天飞机不能逃离结束的跟踪,因为有笨重塞组两端,它不能适应在
的分子间力之间存在的航天飞机和不同的点在轨道上确定在哪里坐。 因为航天飞机是由非极性、芳香的构建块,西娅 —— 分子间力叠加在它和加油站的基于环芳烃相当强劲。 航天飞机之间的力量和跟踪由聚醚链则要弱的多,因为没有芳香,对根堆栈
在正常情况下,航天飞机没什么偏好两站之间,所以它是自由移动迅速聚醚链和两个端口之间的。 然而,机器设计非常巧妙,可以改变其属性在不同的条件下。 氮原子在第一站是基本的。 也就是说,他们很容易能够接受氢离子(质子)在接触酸。 在这个过程中第车站收益正电荷。 这使得航天飞机(还有正电荷),所以航天飞机被推到第二站化学家们什么是本质上是开关。 外加一点酸,其机转两州之间自由移动的被限制在站.
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