Chemisch ausgelöste Metallionen-Signale zur Erzeugung gepulster Funktionen in supramolekularen Multikomponenten-Netzwerken

• Antragsteller: Professor Dr. Michael Schmittel
• Fachliche Zuordnung: Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung ; Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2021 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 491092614

• Erstellungsjahr: 2024

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Es wurden verschiedene Verfahren entwickelt, wie funktionale künstliche Multikomponentensysteme über Metallionen-Pulse betrieben werden können. Hierbei wurde durch die diskrete Zugabe einer Treibstoffsäure temporär zunächst eine Freisetzung von Metallionen gefolgt von ihrer Rückholung ausgelöst, die eine pulsartig verlaufende Neusortierung verschiedener Komponenten zu einer temporären Funktionseinheit auslösten. Über die Zugabe der Treibstoffsäure wurden verschiedene katalytische Reaktionen (einfache, parallele, sequentielle, Tandem-Reaktionen) zeitlich moduliert sowie auch im Frequenzbereich codierte molekularlogische Prozesse ausgeführt.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Fuel Acid Drives Base Catalysis and Supramolecular Cage-to-Device Transformation under Dissipative Conditions. Organic Letters, 24(1), 69-73.
  Mondal, Debabrata; Ghosh, Amit; Paul, Indrajit & Schmittel, Michael
  
• Catalytic machinery in motion: controlling catalysis via speed. Chemical Communications, 58(58), 8073-8076.
  Elramadi, Emad; Ghosh, Amit; Valiyev, Isa; Biswas, Pronay Kumar; Paululat, Thomas & Schmittel, Michael
  
• Concurrent base and silver(i) catalysis pulsed by fuel acid. Chemical Communications, 58(11), 1728-1731.
  Valiyev, Isa; Ghosh, Amit; Paul, Indrajit & Schmittel, Michael
  
• Multicomponent Pseudorotaxane Quadrilateral as Dual-Way Logic AND Gate with Two Catalytic Outputs. Journal of the American Chemical Society, 144(29), 13039-13043.
  Kundu, Sohom; Ghosh, Amit; Paul, Indrajit & Schmittel, Michael
  
• Parallel Allosteric Inhibition of Shuttling Motion and Catalysis in a Silver(I)-loaded [2]Rotaxane. Organic Letters, 24(36), 6609-6613.
  Kundu, Sohom; Mondal, Debabrata; Elramadi, Emad; Valiyev, Isa & Schmittel, Michael
  
• Synchronizing Two Distinct Nano‐Circular Sliding Motions in Six‐Component Machinery for Double Catalysis. Angewandte Chemie, 134(48).
  Rajasekaran, Vishnu Verman; Ghosh, Amit; Kundu, Sohom; Mondal, Debabrata; Paululat, Thomas & Schmittel, Michael
  
• Three-Input Logic AND Gate Drives Sequential Three-Step Catalysis by Parallel Activation of H+ and Ag+ as a Catalyst Duo. Inorganic Chemistry, 61(43), 17007-17011.
  Kundu, Sohom; Mondal, Debabrata; Rajasekaran, Vishnu Verman; Goswami, Abir & Schmittel, Michael
  
• Concurrent tandem catalysis enabled by nanomechanical motion in heteroleptic four-component dual-catalyst machinery. Chemical Communications, 59(33), 4915-4918.
  Elramadi, Emad; Kundu, Sohom; Mondal, Debabrata & Schmittel, Michael
  
• Fast and slow walking driven by chemical fuel. Chemical Communications, 59(26), 3886-3889.
  Rajasekaran, Vishnu Verman; Elramadi, Emad; Valiyev, Isa; Howlader, Prodip & Schmittel, Michael
  
• Orthogonal Initiation of Molecular Motion Devices by Two Chemical Fuels. Journal of the American Chemical Society, 145(49), 26520-26524.
  Mondal, Debabrata; Kundu, Sohom; Elramadi, Emad; Rajasekaran, Vishnu Verman & Schmittel, Michael
  
• Proton transfer network with luminescence display controls OFF/ON catalysis that generates a high-speed slider-on-deck. RSC Advances, 13(8), 5168-5171.
  Kundu, Sohom; Valiyev, Isa; Mondal, Debabrata; Rajasekaran, Vishnu Verman; Goswami, Abir & Schmittel, Michael
  
• Chemically Fueled Logic AND Gate with Double Encoding in the Time Domain. Journal of the American Chemical Society, 146(4), 2435-2444.
  Paul, Indrajit; Valiyev, Isa & Schmittel, Michael
  
• Dissipative sequential catalysis via six-component machinery. Chemical Communications, 60(35), 4659-4662.
  Mondal, Debabrata; Elramadi, Emad; Kundu, Sohom & Schmittel, Michael
  
• Dynamic negative allosteric effect: regulation of catalysis via multicomponent rotor speed. Chemical Communications, 60(55), 7085-7088.
  Paul, Indrajit; Valiyev, Isa; Ghosh, Amit & Schmittel, Michael
  
• Stepwise Dissipative Control of Multimodal Motion in a Silver(I) Catenate. Angewandte Chemie International Edition, 63(22).
  Elramadi, Emad; Kundu, Sohom; Mondal, Debabrata; Paululat, Thomas & Schmittel, Michael