Autonomous shuttling driven by an oscillating reaction: Proof of principle in a cucurbit[7]uril bodipy pseudorotaxane
Osilasyon reaksiyonları ile kontrol edilen otonom yerdeğiştirme: Kükürbit[7]üril-bodipy psödorotaksanı kullanarak ilkesel doğrulama
- Tez No: 328274
- Danışmanlar: PROF. DR. ENGİN UMUT AKKAYA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Bodipy, psödorotaksan, osilasyon reaksiyonları, kükürbit[7]üril, Boradiazaindacene (Bodipy), psedorotaxane, oscillating reactions, cucurbit[7]uril
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 83
Özet
Minyatürleştirme modern teknolojinin temel bir parçasıdır. Bu yüzden makroskopik makineleri moleküler düzeyde tasarlamak doğayı taklit etmek açısından önemlidir. Literatürde yayınlanan çok sayıda moleküler makinenin varlığına rağmen, bu dizaynı otonom yer değiştirmeyi gerçekleştirmesi için osilasyon reaksiyonları ile birleştirmek günümüzde halen yüksek öneme sahiptir. Bu amaca yönelik olarak da, bu çalışmada umut vadeden yöntemler geliştirilmiştir. Moleküler yer değiştirmeyi osilasyon reaksiyonları ile başlatmak ve bu hareketi kontrol etmek rasyonel bir tasarım ile başarılı bir şekilde gerçekleştirilmiştir.Osilasyon reaksiyonları uzun zamandır kimyacıların ilgisini çekmiştir. Bu çalışmada pH değişimindeki osilasyonlardan yararlanarak psödorotaksanın iki elemanının birbirlerine bağlı olarak hareket etmesi tasarlanmıştır. Bilindiği gibi, düzgün salınımlı osilasyon sistemlerinde yer değiştirme osilasyonlar sürdükçe devam eder. Bu çalışma, `hareketli' bileşenin bir istasyondan diğerine otonom olarak yer değiştirdiği ilk moleküler mekik sistemi göstergesidir. Bu tarz enerjik olarak tercih edilen reaksiyonun, moleküler hareket ile kimyasal birleşimi birçok biyolojik analoğu hatırlatır ve dolayısıyla yüksek öneme sahiptir. Bipiridin dikatyonu ve uç kısımdaki karboksilik asit ile fonksiyonlandırılmış olan BODIPY boyası, kükürbit[7]üril (CB7) için alternatif iki istasyon sağlar. pH'ın bazik ortamdan asidik ortama geçirilmesi CB7'nin bir istasyondan diğerine yer değiştirmesini sağlamaktadır. Bu yer değiştirme, CB7'nin varlığında BODIPY boyasının emisyon özelliğindeki değişim ile de gözlemlenmiştir. Sonuç olarak, salınım yapan pH sistemi içerisinde, psödorotaksanın otonom yer değiştirmesi sağlanmıştır.
Özet (Çeviri)
Miniaturization is a fundamental part of modern technology. Therefore, designing macroscopic machines at molecular level becomes important in terms of mimicking the nature. Despite the numerous molecular machines that were reported in the literature, coupling this design with oscillating reactions to achieve autonomous shuttling was not tried previously. In this thesis, we proposed a novel design for this purpose. Initiating molecular shuttling by oscillating reactions and controlling this shuttling were successfully achieved through a rational design.Oscillating reactions intrigued chemists for a long time, in this work; we propose to utilize oscillations in pH to move the two components of a pseudorotaxane in relation to each other. In a well behaved oscillatory system, the shuttling could be sustained as long as the oscillations continue. This is the first demonstration of a molecular shuttle system in which the ?mobile? component is moving from one station to another in an autonomous fashion. This kind of chemical coupling of an energetically favorable reaction to molecular motion is reminiscent of many biological analogs and therefore highly exciting. Bipyridinium dication substituted BODIPY fluorophore, with a terminal carboxylic acid provides two alternative stations for cucurbit[7]uril (CB7). Changing pH from basic to acidic media results a shuttling of CB7 from one station to another. In addition, the shuttling is accompanied by a change in the emissive properties of the BODIPY dye, which is only observed in the presence of CB7. More striking, it is a demonstration of autonomous shuttling of the pseudorotoxane system in an oscillating pH system.
Benzer Tezler
- Towards autonomous molecular machines: Switching coupled to an oscillating reaction
Otonom moleküler makinelere doğru: Osilasyonlu reaksiyon ortamında gerçekleşen yer değiştirme
BURÇAK İÇLİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENGİN UMUT AKKAYA
- Ion sensing, light harvesting, energy conversion and self-assembly in rationally designed molecular constructs
Rasyonel olarak dizayn edilmiş moleküler yapılarda iyon tayini, ışık hasatı, enerji dönüşümü ve kendiliğinden biraraya gelme
ONUR BÜYÜKÇAKIR
Doktora
İngilizce
2013
Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENGİN UMUT AKKAYA
- Addressing parametric uncertainties in autonomous cargo ship heading control
Otonom kargo gemisi yön kontrolündeki parametrik belirsizliklerin ele alınması
AHMAD IRHAM JAMBAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. İSMAİL BAYEZİT
- Taktik İHA (TİHA) tasarımı, imalatı ve otonom kontrolü
Design, manufacturing and autonomous control of tactical unmanned aerial vehicle (TUAV)
SEZER ÇOBAN
Doktora
Türkçe
2018
Sivil HavacılıkErciyes ÜniversitesiSivil Havacılık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUĞRUL OKTAY
- Farklı başkalaşım yöntemlerinin insansız hava araçları üzerine uygulanması
Application of different metamorphosis methods on unmanned aerial vehicles
ERTUĞRUL KARATAY
Doktora
Türkçe
2019
Sivil HavacılıkErciyes ÜniversitesiSivil Havacılık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUĞRUL OKTAY