在共价单键上自动加油的定向旋转

　　生物学通过自主化学燃料的分子机械1，包括旋转电机，例如三磷酸腺苷合成2和细菌鞭毛摩托车3。化学家长期以来一直试图创建类似的分子结构，并具有化学动力的，方向旋转的分子结构4,5,6,7,8,9,11,11,12,13,14,14,15,16,16。然而，能够在单个键上进行自主360°方向旋转的合成运动分子已证明难以捉摸，先前的设计缺乏自主fuelling 7,10,12或Diredionditalsion6。Here we show that 1-phenylpyrrole 2,2′-dicarboxylic acid18,19 (1a) is a catalysis-driven20,21 motor that can continuously transduce energy from a chemical fuel9,20,21,22,23,24,25,26,27 to induce repetitive 360° directional rotation of the two aromatic rings around the covalent N–C bond that connects他们。用碳二酰亚胺21,25,26,27处理1a时，环内分子甲中后服的形成与甲基氢酸酯的水解都不断发生。两种反应在动力学上盖上28,29,30，导致方向性偏置。因此，运动分子催化碳二酰亚胺的水合会连续驱动N – C键围绕净方向旋转。方向性取决于加速酸酐水解和燃料的添加剂的触手可及，并且很容易逆转添加剂31。超过97％的燃料分子是通过化学发动机Cycle24消耗的，其定向偏置为71:29，并具有手性匹配的燃料和添加剂。换句话说，每三到四回合，电动机在方向上犯了“错误”。26个原子电机分子的简单性很好地为其结构优化和衍生物的开发而言，这些衍生物可以与其他成分相连，以进行工作和任务32,33,34,35,36。

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