ABSTRACT: The molecular recognition

ABSTRACT: The molecular recognition properties of the nucleobases instruct the formation of complex three-dimensional architectures in natural and synthetic systems; relatively unexplored is their use as building blocks for π-conjugated materials where they might mutually tune electronic and supramolecular structures. Toward this goal, an introductory set (1a−d and 2a−d) of six purine-terminated and two pyrimidine-terminated πconjugated oligomers has been synthesized and used to develop experimental electronic and photophysical structure−property trends. Unlike 2,2′:5′,2″-terthiophene (TTT) derivatives 2a−d, intramolecular charge transfer dominates oligomers 1a−d bearing a 4,7-bisthienylbenzothiadiazole (TBT) spacer due to the strong electron-accepting ability of its benzothiadiazole (BTD) ring. The resulting donor−acceptor−donor systems feature lower HOMO−LUMO gaps than the terthiophene-linked nucleobases (ΔE
∼ 1.8 eV vs 2.4 eV based on electrochemical measurements), and the lowest so far for π-conjugated molecules that include nucleobases within the π-framework. Experiments reveal a dependence of photophysical and electronic structure on the nature of the nucleobase and are in good agreement with theoretical calculations performed at the B3LYP/6-31+G** level. Overall, the results show how nucleobase heterocycles can be installed within π-systems to tune optical and electronic properties. Future work will evaluate the consequences of these information-rich components on supramolecular π-conjugated structure.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

บทคัดย่อ: คุณสมบัติการรับรู้โมเลกุลของ nucleobases แนะนำการก่อตัวของสถาปัตยกรรมแบบสามมิติที่ซับซ้อนในระบบธรรมชาติ และสังเคราะห์ บรรยากาศเงียบสงบทั้งค่อนข้างได้ใช้เป็นส่วนประกอบวัสดุπกลวงซึ่งพวกเขาอาจปรับโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ และ supramolecular ซึ่งกันและกัน ต่อเป้าหมายนี้ การเกริ่นนำชุด (1a−d และ 2a−d) หกสิ้น purine และ πconjugated pyrimidine หยุดสอง oligomers ถูกสังเคราะห์ และใช้ในการพัฒนาทดลองอิเล็กทรอนิกส์และ photophysical structure−property แนวโน้ม ซึ่งแตกต่างจาก 2, 2′:5′, 2a−d อนุพันธ์ 2 ″-terthiophene (ที) โอนย้ายค่าธรรมเนียม intramolecular กุมอำนาจ oligomers 1a−d เรือง spacer 4,7-bisthienylbenzothiadiazole (TBT) เนื่องจากสามารถรับอิเล็กตรอนที่แข็งแกร่งของแหวนของ benzothiadiazole (BTD) ระบบ donor−acceptor−donor ได้ภายในช่องว่าง HOMO−LUMO ต่ำกว่า nucleobases terthiophene เชื่อมโยง (ΔE∼ 1.8 eV vs 2.4 eV ตามวัดทางเคมีไฟฟ้า), และต่ำสุดเพื่อให้ห่างไกลในโมเลกุลπกลวงที่มี nucleobases ภายในกรอบπ ทดลองการพึ่ง photophysical และโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของ nucleobase เปิดเผย และอยู่ในข้อตกลงที่ดีคำนวณทฤษฎี B3LYP/6-31 + G ** ระดับ โดยรวม ผลลัพธ์แสดงวิธี nucleobase heterocycles สามารถติดตั้งภายในπ-ระบบการปรับแต่งแสง และอิเล็กทรอนิกส์ อนาคตต่อไปจะประเมินผลของส่วนประกอบเหล่านี้อุดมไปด้วยข้อมูลบนโครงสร้างที่กลวงπ supramolecular

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

บทคัดย่อ: คุณสมบัติได้รับการยอมรับในระดับโมเลกุลของ nucleobases สั่งการก่อตัวของความซับซ้อนสถาปัตยกรรมสามมิติในระบบธรรมชาติและสังเคราะห์; สำรวจค่อนข้างคือการใช้ของพวกเขาเป็นกลุ่มอาคารสำหรับวัสดุπ-ผันที่พวกเขาอาจจะร่วมกันแต่งอิเล็กทรอนิกส์และโครงสร้าง supramolecular ไปสู่เป้าหมายนี้ชุดเบื้องต้น (1a-d และ 2a-d) หก purine สิ้นสุดและสอง pyrimidine สิ้นสุด oligomers πconjugatedได้รับการสังเคราะห์และใช้ในการพัฒนาโครงสร้างแนวโน้มสถานที่ให้บริการอิเล็กทรอนิกส์และ photophysical ทดลอง ซึ่งแตกต่างจาก 2,2: 5 '2 "-terthiophene (TTT) สัญญาซื้อขายล่วงหน้า 2a-d โอนค่าใช้จ่ายภายในโมเลกุลปกครอง oligomers 1a-d แบก 4,7-bisthienylbenzothiadiazole (TBT) spacer เนื่องจากความสามารถในการรับอิเล็กตรอนที่แข็งแกร่งของ benzothiadiazole (BTD) แหวน ระบบบริจาคใบเสร็จบริจาคส่งผลให้มีช่องว่างลดลงตุ๊ด LUMO กว่า nucleobases terthiophene เชื่อมโยง (ΔE
~ 1.8 eV เทียบกับ 2.4 eV อยู่บนพื้นฐานของการวัดไฟฟ้า) และต่ำสุดเพื่อให้ห่างไกลโมเลกุลπ-ผันที่มี nucleobases ภายในπ -framework การทดลองแสดงให้เห็นการพึ่งพาอาศัยกันของโครงสร้าง photophysical และอิเล็กทรอนิกส์ในลักษณะของ nucleobase และอยู่ในข้อตกลงที่ดีกับทฤษฎีการคำนวณดำเนินการที่ B3LYP / 6-31 + G ** ระดับ โดยรวมผลแสดงให้เห็นว่า nucleobase heterocycles สามารถติดตั้งภายในπระบบการปรับแต่งคุณสมบัติทางแสงและอิเล็กทรอนิกส์ การทำงานในอนาคตจะมีการประเมินผลกระทบขององค์ประกอบเหล่านี้อุดมไปด้วยข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้าง supramolecular π-ผัน

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

บทคัดย่อ : การรับรู้ของโมเลกุลสมบัติของนิวคลีโอเบสแนะนำรูปแบบของสถาปัตยกรรมที่ซับซ้อนสามมิติในระบบธรรมชาติ และสังเคราะห์ ค่อนข้าง unexplored คือใช้เป็นหน่วยการสร้างπ - และวัสดุที่พวกเขาจะร่วมกันปรับแต่งโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์และ supramolecular . สู่เป้าหมายนี้การตั้งค่าเบื้องต้น ( 1A 2A −− D และ D ) 6 purine และ pyrimidine ยกเลิกยกเลิกสองπ conjugated หน่วยได้สังเคราะห์และใช้เพื่อพัฒนาและ photophysical โครงสร้างแนวโน้มคุณสมบัติ−อิเล็กทรอนิกส์ทดลอง ซึ่งแตกต่างจาก 2 , 2 : 5 ’’ 2 เพลง - terthiophene ( TTT ) และ 2A − D , ค่าธรรมเนียมการโอนหน่วย intramolecular dominates 1A − D มีเครื่อง 47-bisthienylbenzothiadiazole ( TBT ) Spacer เนื่องจากแรงอิเล็กตรอนยอมรับความสามารถของ benzothiadiazole ( btd ) แหวน ส่งผลให้ผู้บริจาค−−ผู้บริจาคระบบคุณลักษณะโฮโมพระนาสิกต่ำกว่า−ลูโม้ช่องว่างมากกว่า terthiophene เชื่อมโยงนิวคลีโอเบส ( Δ E
∼ 1.8 และ 2.4 EV EV ยึดวัดไฟฟ้า )และต่ำสุดจนπ - และโมเลกุลที่ประกอบด้วยนิวคลีโอเบสภายในπ - กรอบ การทดลองแสดงการพึ่งพาอาศัยกันของ photophysical อิเล็กทรอนิกส์และโครงสร้างในลักษณะของนิวคลีโอเบส และมีความสอดคล้องกับทฤษฎีการคำนวณแสดงที่ B3LYP / 6-31++G กรัม * * ระดับ โดยรวมผลลัพธ์ที่แสดงให้เห็นว่านิวคลีโอเบสเคิลสามารถติดตั้งภายในπ - ระบบปรับสมบัติทางแสงและอิเล็กทรอนิกส์ การทำงานในอนาคตจะประเมินผลของข้อมูลเหล่านี้อุดมไปด้วยส่วนประกอบใน supramolecular π - และโครงสร้าง