Azoimidazolium molecular rotary motors powered by visible light

In Natura, tantissimi sono gli esempi di macchine molecolari che eseguono le più disparate funzioni rendendo possibile la Vita. Alcune di queste sono deputate al movimento: la miosina produce la contrazione muscolare e trasporta anche molecole all'interno della cellula, i flagelli permettono ai batteri di spostarsi nell’ambiente circostante. L’ATP sintasi, un motore rotativo, fornisce energia ai processi cellulari rendendo possibili le funzioni vitali degli organismi viventi. Negli ultimi anni sono stati sviluppati dei sistemi artificiali che mimano i movimenti meccanici delle bionanomacchine sfruttando reazioni chimiche. Pertanto, il movimento è eseguito in seguito ad uno stimolo energetico che può essere di tipo chimico, elettrochimico o luminoso. Le macchine molecolari artificiali possono essere divise in interruttori molecolari e motori molecolari. In questo progetto di tesi, si è voluto sintetizzare e caratterizzare fotochimicamente motori molecolari fotoattivati a base di azoimidazolio. I principali vantaggi di utilizzare la luce è che è una fonte energetica accessibile ed intrinsecamente rinnovabile e la reazione che avviene è reversibile e pulita, quindi senza la formazione di prodotti di scarto. Lo scopo di questo lavoro è proporre una classe differente di motori molecolari foto attivati con l’obiettivo di superare i limiti delle principali classi ad oggi studiate e conosciute. Si è realizzata una sintesi semplice, con pochi step di reazione ed alte rese. Dopo aver realizzato il primo prototipo di motore molecolare che isomerizza correttamente nella regione dell’ultravioletto, si è cercato di trovare delle strategie semplici per ottenere varianti capaci di funzionare nel visibile ed in acqua per potenziale utilizzo in ambito biomedicale. Tramite variazioni strutturali e cambio di controione, due motori aggiuntivi sono stati prodotti capaci di soddisfare questi requisiti.