Published November 22, 2021 | Version v1
Publication Open

Rotation in an Enantiospecific Self‐Assembled Array of Molecular Raffle Wheels

Creators

  • 1. Technical University of Munich
  • 2. Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research
  • 3. Karlsruhe Institute of Technology
  • 4. Paul Scherrer Institute
  • 5. Institut de Science et d'Ingénierie Supramoléculaires

Description

Abstract Tailored nano‐spaces can control enantioselective adsorption and molecular motion. We report on the spontaneous assembly of a dynamic system—a rigid kagome network with each pore occupied by a guest molecule—employing solely 2,6‐bis(1H‐pyrazol‐1‐yl)pyridine‐4‐carboxylic acid on Ag(111). The network cavity snugly hosts the chemically modified guest, bestows enantiomorphic adsorption and allows selective rotational motions. Temperature‐dependent scanning tunnelling microscopy studies revealed distinct anchoring orientations of the guest unit switching with a 0.95 eV thermal barrier. H‐bonding between the guest and the host transiently stabilises the rotating guest, as the flapper on a raffle wheel. Density functional theory investigations unravel the detailed molecular pirouette of the guest and how the energy landscape is determined by H‐bond formation and breakage. The origin of the guest's enantiodirected, dynamic anchoring lies in the specific interplay of the kagome network and the silver surface.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يمكن للمساحات النانوية المخصصة التحكم في الامتزاز الانتقائي والحركة الجزيئية. نبلغ عن التجميع التلقائي لنظام ديناميكي - شبكة كاجوم صلبة مع كل مسام يشغلها جزيء ضيف - يستخدم فقط 2،6 مكرر(1H -pyrazol -1-yl)بيريدين-4- حمض الكربوكسيل على Ag(111). يستضيف تجويف الشبكة الضيف المعدل كيميائيًا بشكل مريح، ويمنح الامتزاز المضاد ويسمح بحركات دورانية انتقائية. كشفت دراسات المجهر للمسح النفقي المعتمد على درجةالحرارة عن اتجاهات تثبيت متميزة لتبديل وحدة الضيف بحاجز حراري 0.95 فولت. يؤدي الترابط بين الضيف والمضيف إلى استقرار الضيف المتناوب بشكل عابر، مثل الزعنفة على عجلة اليانصيب. تكشف تحقيقات نظرية الكثافة الوظيفية عن البيرويت الجزيئي التفصيلي للضيف وكيف يتم تحديد مشهد الطاقة من خلال تكوين الرابطة الهيدروجينية وكسرها. يكمن أصل الإرساء الديناميكي الموجه للضيف في التفاعل المحدد لشبكة kagome والسطح الفضي.

Translated Description (French)

Résumé Les nano-espacessur mesure peuvent contrôler l'adsorption énantiosélective et le mouvement moléculaire. Nous rapportons l'assemblage spontané d'un système dynamique - un réseau kagomique rigide avec chaque pore occupé par une molécule invitée - employant uniquement de l'acide 2,6‐bis(1H ‐ pyrazol ‐ 1 ‐ yl)pyridine ‐ 4‐carboxylique sur Ag(111). La cavité du réseau accueille parfaitement l'hôte chimiquement modifié, confère une adsorption énantiomorphe et permet des mouvements de rotation sélectifs. Les études de microscopie à effet tunnel à balayage dépendant de la température ont révélé des orientations d'ancrage distinctes de la commutation de l'unité hôte avec une barrière thermique de 0,95 eV. Le lien entre le voyageur et l'hôte stabilise temporairement le voyageur en rotation, comme le battant sur une roue de tirage au sort. Les enquêtes sur la théorie fonctionnelle de la densité démêlent la pirouette moléculaire détaillée du client et comment le paysage énergétique est déterminé par la formation et la rupture de la liaison H. L'origine de l'ancrage énantiodirigé et dynamique du client réside dans l'interaction spécifique du réseau kagome et de la surface argentée.

Translated Description (Spanish)

Resumen Los nanoespacios adaptados pueden controlar la adsorción enantioselectiva y el movimiento molecular. Informamos sobre el ensamblaje espontáneo de un sistema dinámico, una red de kagome rígida con cada poro ocupado por una molécula huésped, que emplea únicamente ácido 2,6-bis (1H-pirazol-1-il) piridin-4-carboxílico en Ag(111). La cavidad de la red aloja cómodamente al huésped modificado químicamente, otorga adsorción enantiomórfica y permite movimientos de rotación selectivos. Los estudios de microscopía de túnel de barrido dependiente de la temperatura revelaron distintas orientaciones de anclaje de la unidad huésped que cambia con una barrera térmica de 0,95 eV. Launión H entre el huésped y el anfitrión estabiliza transitoriamente al huésped en rotación, como la aleta en una rueda de rifa. Las investigaciones de la teoría funcional de la densidad desentrañan la pirueta molecular detallada del huésped y cómo el panorama energético está determinado por la formación y rotura del enlace H. El origen del anclaje dinámico enantiodirigido del huésped radica en la interacción específica de la red kagome y la superficie plateada.

Files

document.pdf.pdf

Files (6.3 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:8ee15d152a79dc33147a2d6049d47e1d
6.3 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الدوران في مصفوفة ذاتيةالتجميع خاصة بـ Enantiospecific لعجلات السحب الجزيئية
Translated title (French)
Rotation dans un réseau auto-assemblé énantiospécifique de roues de tirage moléculaires
Translated title (Spanish)
Rotación en una matriz autoensamblada enantioespecífica de ruedas de rifa molecular

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4241000761
DOI
10.1002/ange.202107708

Is supplement to
https://openalex.org/W755018630 (Other)
https://openalex.org/W4303968791 (Other)
https://openalex.org/W3160081720 (Other)
https://openalex.org/W3114275989 (Other)
https://openalex.org/W2899084033 (Other)
https://openalex.org/W2099662887 (Other)
https://openalex.org/W2037388895 (Other)
https://openalex.org/W2004890661 (Other)
https://openalex.org/W1988647414 (Other)
https://openalex.org/W1968523096 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
India

References

  • https://openalex.org/W1970565878
  • https://openalex.org/W1977881026
  • https://openalex.org/W1996779318
  • https://openalex.org/W1998913648
  • https://openalex.org/W2006762397
  • https://openalex.org/W2019814622
  • https://openalex.org/W2028936331
  • https://openalex.org/W2034711998
  • https://openalex.org/W2037776524
  • https://openalex.org/W2040614160
  • https://openalex.org/W2048621980
  • https://openalex.org/W2050649040
  • https://openalex.org/W2053424532
  • https://openalex.org/W2054485902
  • https://openalex.org/W2057497285
  • https://openalex.org/W2058387389
  • https://openalex.org/W2059186403
  • https://openalex.org/W2063785596
  • https://openalex.org/W2073723041
  • https://openalex.org/W2082622391
  • https://openalex.org/W2084484899
  • https://openalex.org/W2090661423
  • https://openalex.org/W2109981002
  • https://openalex.org/W2121234655
  • https://openalex.org/W2121821664
  • https://openalex.org/W2125319072
  • https://openalex.org/W2125851140
  • https://openalex.org/W2164391612
  • https://openalex.org/W2261885874
  • https://openalex.org/W2264316022
  • https://openalex.org/W2281974112
  • https://openalex.org/W2318784357
  • https://openalex.org/W2326853372
  • https://openalex.org/W2346980406
  • https://openalex.org/W2734789633
  • https://openalex.org/W2755537018
  • https://openalex.org/W2897166535
  • https://openalex.org/W2949890465
  • https://openalex.org/W2982312446
  • https://openalex.org/W2990968328
  • https://openalex.org/W3008629237
  • https://openalex.org/W3047476382
  • https://openalex.org/W3104426461
  • https://openalex.org/W3135674832
  • https://openalex.org/W4230418046
  • https://openalex.org/W4242608229
  • https://openalex.org/W4249459930