आणविक स्विच: Difference between revisions

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आणविक स्विच एक ऐसा अणु है जिसे दो या दो से अधिक स्थिर अवस्थाओं के बीच उत्क्रमणीय रूप से स्थानांतरित किया जा सकता है।^[1]^{[page needed]} पीएच, प्रकाश, तापमान, विद्युत प्रवाह, सूक्ष्म पर्यावरण, या आयनों ^[2] और अन्य लिगेंड की उपस्थिति जैसी पर्यावरणीय उत्तेजनाओं के प्रत्युत्तर में अणुओं को अवस्थाओं के बीच स्थानांतरित किया जा सकता है। कुछ स्थितियों में, उत्तेजनाओं के संयोजन की आवश्यकता होती है। पीएच सूचक, संश्लेषित आणविक स्विचों के सबसे पुराने रूप हैं, जो पीएच की क्रिया के रूप में अलग-अलग रंग प्रदर्शित करते हैं। वर्तमान में संश्लेषित आणविक स्विच नैनोतकनीक के क्षेत्र में आणविक कंप्यूटरों या प्रतिक्रियाशील औषधि वितरण प्रणालियों में अनुप्रयोग के लिए रुचि रखते हैं।^[3] आणविक स्विच जीव विज्ञान में भी महत्वपूर्ण हैं क्योंकि अपरस्थली (एलोस्टेरिक) विनियमन और दृष्टि जैसे कई जैविक कार्य इस पर आधारित होते हैं। ये आणविक मशीनों के सबसे सरल उदाहरणों में से एक हैं।

जैविक आणविक स्विच

कोशिकीय जीव विज्ञान में, प्रोटीन संकेतन मार्ग में एक अन्य प्रोटीन को सक्रिय करके अन्तःकोशिकीय संकेतन अणुओं के रूप में कार्य करता है। ऐसा करने के लिए प्रोटीन सक्रिय और निष्क्रिय अवस्थाओं के बीच पारस्परिक परिवर्तित हो सकते हैं, इस प्रकार ये दूसरे संकेत के प्रत्युत्तर में आणविक स्विच के रूप में कार्य करते हैं। उदाहरण के लिए, प्रोटीन के फॉस्फोरिलीकरण का उपयोग प्रोटीन को सक्रिय या निष्क्रिय करने के लिए किया जा सकता है। 'आण्विक स्विच' को पलटने वाला बाह्य संकेत प्रोटीन सम्बन्धी हो सकता है, जो प्रोटीन या प्रोटीन फॉस्फेट में एक फॉस्फेट समूह को जोड़ता है, जो फॉस्फेट को निष्कासित कर देता है।^[4]

एसिडोक्रोमिक आणविक स्विच

कुछ यौगिकों की पीएच के कार्य में परिवर्तन की क्षमता सोलहवीं शताब्दी से ज्ञात थी। यह प्रभाव अम्लता/क्षारकता की अवधारणा की खोज से पहले भी ज्ञात था। ये गुलाब, नीलकूपी पुष्प, पीतसेवती गुलाब और बैंगनी पुष्प जैसे पौधों की एक विस्तृत श्रृंखला में पाए जाते हैं। रॉबर्ट बॉयल, पौधों के रस का उपयोग (विलयन और संसेचित कागज के रूप में) करके इस आशय का वर्णन करने वाले पहले व्यक्ति थे।^[5]

पीएच सूचक, इन यौगिकों का सबसे सामान्य उपयोग है, जो अम्लीय/क्षारीय गुणों वाले अणु होते हैं और जबकि विभिन्न रूप अलग-अलग रंग प्रस्तुत करते हैं। जब एक अम्ल या क्षार को जोड़ा जाता है, तो दो रूपों के बीच साम्यावस्था विस्थापित हो जाती है।^[6]

प्रकाशवर्णी आणविक स्विच

प्रकाशवर्णी यौगिक, व्यापक रूप से अध्ययन किये गये ऐसे वर्ग हैं जो एक विशिष्ट तरंग दैर्ध्य के प्रकाश द्वारा विकिरणित होने पर इलेक्ट्रॉनिक विन्यासों के बीच पारस्परिक परिवर्तन करने में सक्षम होते हैं। प्रत्येक अवस्था में एक विशिष्ट अवशोषण अधिकतम होता है जिसका पाठन पराबैंगनी-दृश्यमान स्पेक्ट्रोस्कोपी द्वारा किया जा सकता है। इस वर्ग के सदस्यों में एज़ोबेंजीन, डाइएरिलएथीन, डाइथिएनिलएथीन, फुलगाइड, स्टिलबीन, स्पाइरोपायरन और फेनॉक्सीनैफ्थैसीन क्विनोन सम्मिलित हैं।

डाइथीनाइलथीन में स्विचिंग

चिरॉप्टिकल आणविक स्विच एक विशिष्ट उपसमूह हैं, जिसमें प्रकाश-रसायन पारस्परिक परिवर्तन प्रतिबिम्बरूपी युग्मों के बीच पूर्ण होता हैं। इन यौगिकों में पाठन साधारण स्पेक्ट्रोस्कोपी के स्थान पर वृत्तीय द्विवर्णता द्वारा होता है।^[7] अवरुद्ध एल्कीनें दक्षिण या वाम हस्त वृत्तीय ध्रुवीकृत प्रकाश के साथ विकिरण की प्रतिक्रिया के रूप में अपनी कुंडलता (देखें: समतलीय इंगिता) को परिवर्तित करती हैं।

हिंडर्ड एल्केन मॉलिक्यूलर स्विच

दिशात्मक गति प्रदर्शित करने वाले चिरॉप्टिकल आणविक स्विचों को संश्लेषित आणविक मोटर माना जाता है:^[8]

टीबीयू हेलिसेनेमोलेक्युलरमोटर

होस्ट-गेस्ट आणविक स्विच

होस्ट-गेस्ट रसायन शास्त्र में आणविक स्विचों की द्विस्थितिक अवस्थाएँ, अभ्यागतों के लिए इनके संबंध में भिन्न होती हैं। ऐसी प्रणालियों के कई प्रारंभिक उदाहरण क्राउन ईथर रसायन शास्त्र पर आधारित हैं। पहले पारस्परिक परिवर्तनीय होस्ट का वर्णन वर्ष 1978 में डेस्वर्गने और बुआस-लॉरेंट^[9]^[10] द्वारा किया गया था, जो प्रकाश-रसायन एन्थ्रेसीन द्विलकीकरण के माध्यम से एक क्राउन ईथर का निर्माण करते हैं। हालाँकि अकथित दृढ़तापूर्ण पारस्परिक परिवर्तनीय यौगिक प्रकाश-रसायन प्रेरण के बाद धनायन ग्रहण करने में सक्षम होता है और एसिटोनाइट्राइल के संपर्क में आने पर पुनः खुले रूप में आ जाता है।

एन्थ्रेसीन क्राउन डेसवर्गेन 1978

वर्ष 1980 में यमाशिता एट अल.^[11] ने पूर्व-सम्मिलित एन्थ्रेसीन इकाइयों (एक एन्थ्रेसेनोफेन) वाले एक क्राउन ईथर का निर्माण किया और आयन अंतर्ग्रहण एवं प्रकाशरसायन शास्त्र का तुलनात्मक अध्ययन भी किया।

एन्थ्रेसीन क्राउन मिसिमी 1980

इसके अतिरिक्त वर्ष 1980 में शिंकाई ने फोटोएंटेना के रूप में प्रयुक्त एन्थ्रेसीन इकाई को एजोबेंजीन अर्द्धांश^[12] के पक्ष में बाहर कर दिया और पहली बार ऑन-ऑफ स्विच वाले अणुओं के अस्तित्व की कल्पना की। इस अणु में प्रकाश एज़ो समूह की ट्रांस-सिस समावयवन को प्रेरित करता है जिसके परिणामस्वरूप वलय का विस्तार होता है। इस प्रकार क्राउन ट्रांस रूप में अमोनियम, लीथियम और सोडियम आयनों को जबकि सिस रूप में पोटैशियम और रुबीडियम (एक ही क्षार धातु समूह में दोनों बड़े आयन) को अधिमान्यतः बंधित करता है। अंधकार में व्युत्क्रम समावयवन पूर्ण होता है।

मॉलिक्यूलर स्विच शिंके 1980

शिंकाई इन उपकरणों को वास्तविक आयन परिवहन में नियोजित करता है जो मोनेंसिन और नाइजेरिसिन की जैव रासायनिक क्रिया का अनुकरण करता है:^[13]^[14] एक द्विध्रुवीय प्रणाली में आयनों को एक चरण में प्रकाश द्वारा प्रेरित किया जाता है और दूसरे चरण में प्रकाश की अनुपस्थिति में निक्षेपित किया जाता है।

यंत्रवत्-अंतःबंधित आणविक स्विच

कुछ सबसे उन्नत आणविक स्विच यंत्रवत्-अंतःबंधित आणविक आर्किटेक्चर पर आधारित होते हैं जहाँ द्विस्थितिक अवस्थाएँ वृहत-चक्र की स्थिति में भिन्न होती हैं। वर्ष 1991 में स्टोडार्ट^[15] ने रोटैक्सेन पर आधारित एक आणविक शटल उपकरण का निर्माण किया, जिस पर एक आणविक मणिका, एक आणविक कड़ी पर स्थित दो डॉकिंग स्टेशनों के बीच शटल करने में सक्षम है। स्टोडार्ट पूर्वानुमानित करता है कि जब स्टेशन एक अलग बाह्य उत्तेजना द्वारा पताभिगामित प्रत्येक स्टेशन से भिन्न होते हैं तो शटल एक आणविक मशीन बन जाती है। वर्ष 1993 में स्टोडार्ट को अधिआणविक रसायनशास्त्र के अग्रदूत फ्रिट्ज़ वोगल द्वारा पीछे किया गया, जो वास्तव में रोटैक्सेन के स्थान पर एक संबंधित कैटेनेन पर आधारित एक पारस्परिक परिवर्तनीय अणु प्रदान करता है। ^[16]^[17]

Photo switchable catenane Vögtle 1993		Molecular switch Kaifer and Stoddart 1994
फोटो पारस्परिक परिवर्तनीय कैटेनेन वोगल 1993		आणविक स्विच कैफ़र और स्टोडार्ट 1994

यह यौगिक दो वलय प्रणाली पर आधारित है: एक वलय में प्रकाश-परिवर्तनीय एजोबेंजीन वलय और दो तारा मछली रूपी (पैराक्वाट) डॉकिंग स्टेशन होते हैं और दूसरे वलय में एक पॉलीईथर होती है जिसमें पैराक्वाट इकाइयों के लिए बंधन सम्बन्धों के साथ एरीन वलय होते हैं। इस प्रणाली में नाभिकीय चुम्बकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी से पता चलता है कि एज़ो ट्रांस-रूप में पॉलीईथर वलय अपने सहयोगी वलय के चारों ओर घूर्णन करने के लिए स्वतंत्र हैं लेकिन फिर जब एक मन्द प्रेरण सिस एज़ो रूप को सक्रिय करता है, तो यह घूर्णन मोड रुक जाता है।

वर्ष 1994 में कैफ़र और स्टोडार्ट ने अपने आणविक शटल^[18] को इस प्रकार संशोधित किया कि एक इलेक्ट्रॉन-निर्बल टेट्राधनायनिक साइक्लोफेन मणिका के पास अब दो डॉकिंग स्टेशनों बाइफेनोल और बेंज़िडाइन इकाई के बीच एक विकल्प उपलब्ध होता है। कक्ष के तापमान पर समाधान में एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी से पता चलता है कि मणिका एनएमआर घटना-काल की तुलना में एक दर पर बंद हो जाती है, तापमान के 229 कैल्विन तक कम होने से संकेतों का समाधान हो जाता है और 84% आबादी बेंज़िडीन स्टेशन को समर्थित करती है। हालाँकि, ट्राइफ्लोरोएसिटिक अम्ल के अतिरिक्त, बेन्ज़िडीन नाइट्रोजन परमाणुओं को प्रोटोनित किया जाता है और मणिका स्थायी रूप से बाइफेनोल स्टेशन पर स्थित हो जाती है। यही प्रभाव विद्युत-रसायन ऑक्सीकरण (बैन्जीडाइन रेडिकल आयन बनाने में) द्वारा प्राप्त किया जाता है और ये दोनों प्रक्रियाएँ महत्वपूर्ण रूप से उत्क्रमणीय होती हैं।

वर्ष 2007 में एक प्रायोगिक डीरैम परिपथ में आणविक शटल का उपयोग किया गया था।^[19] उपकरण में 400 तलीय सिलिकॉन नैनोवायर इलेक्ट्रोड (33 एनएम अंतरालों पर 16 नैनोमीटर (एनएम) चौड़े) होते हैं, जो समान विमाओं वाले अन्य 400 टाइटेनियम शीर्ष-नैनोवायरों द्वारा पार किए जाते हैं, जो नीचे प्रदर्शित द्विस्थितिक रोटैक्सेन के एकलस्तर को अंतर्दाबित करते हैं:

उपकरण में प्रत्येक बिट में एक सिलिकॉन और एक टाइटेनियम क्रॉसबार होता है जिसमें लगभग 100 रोटैक्सेन अणु होते हैं जो लंबवत कोणों पर उनके बीच के स्थान को भरते हैं। बाईं ओर जलस्नेही डाइएथिलीन ग्लाइकॉल अवरोधक (ग्रे) को विशेष रूप से सिलिकॉन तार (फॉस्फोरस अपमिश्रण द्वारा जलस्नेही बनाये गये) को स्थिर करने के लिए संरचित किया गया है, जबकि दाईं ओर जलविरोधी टेट्राएरिलमेथेन अवरोधक ऐसे ही जलविरोधी टाइटेनियम तार के समान है। स्विच की भौमिक अवस्था में, पैराक्वाट वलय एक टेट्राथियाफुलवेलीन इकाई (लाल रंग में) के आसपास स्थित होता है, लेकिन यह डाइऑक्सीनेफ्थिल इकाई (हरे रंग में) में विस्थापित हो जाती है, जब फुलवेलीन इकाई का ऑक्सीकरण धारा के अनुप्रयोग द्वारा किया जाता है। जब फुलवेलीन वापस कम हो जाता है तो एक मितस्थायी उच्च चालकता '1' अवस्था का निर्माण होता है जो लगभग एक घंटे के रासायनिक अर्द्ध-जीवन काल के साथ भौमिक अवस्था में वापस आ जाता है। टेरामैक परियोजना में पाए जाने वाले दोष-सहिष्णु आर्किटेक्चर को अपनाकर दोषों की समस्या को दूर किया जाता है। इस प्रकार एक ऐसा परिपथ प्राप्त होता है जिसमें एक श्वेत रक्त कोशिका के आकार के क्षेत्र पर 160,000 बिट होते हैं जो 1011 बिट प्रति वर्ग सेंटीमीटर में रूपांतरित होते हैं।

संदर्भ

↑ Molecular Machines & Motors (Structure and Bonding) J.-P. Sauvage Ed. ISBN 3-540-41382-0
↑ Knipe, Peter C.; Thompson, Sam; Hamilton, Andrew D. (2015). "आयन-मध्यस्थ संचलन स्विच". Chemical Science (in English). 6 (3): 1630–1639. doi:10.1039/C4SC03525A. ISSN 2041-6520. PMC 5482205. PMID 28694943.
↑ Viricel W, Mbarek A, Leblond J (2015). "स्विच करने योग्य लिपिड्स: फास्ट पीएच-ट्रिगर साइटोप्लाज्मिक डिलीवरी के लिए गठनात्मक परिवर्तन" (PDF). Angewandte Chemie International Edition. 54 (43): 12743–12747. doi:10.1002/anie.201504661. PMID 26189870. S2CID 24175578.
↑ Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2015). Molecular biology of the cell. Garland Science, Taylor and Francis Group. ISBN 978-0-8153-4432-2. pp. 819
↑ Szabadvary, Ferenc; Oesper, Ralph E. (May 1964). "संकेतक: एक ऐतिहासिक परिप्रेक्ष्य". Journal of Chemical Education. 41 (5): 285. Bibcode:1964JChEd..41..285S. doi:10.1021/ed041p285.
↑ Helmenstine, Anne Marie. "पीएच सूचक परिभाषा और उदाहरण". ThoughtCo.
↑ Circular Dichroism of Dynamic Systems: Switching Molecular and Supramolecular Chirality Angela Mammana, Gregory T. Carroll, and Ben L. Feringa; Comprehensive Chiroptical Spectroscopy, Applications in Stereochemical Analysis of Synthetic Compounds, Natural Products, and Biomolecules; John Wiley and Sons; 17 February 2012 doi:10.1002/9781118120392.ch8
↑ Chiroptical Molecular Switches Ben L. Feringa, Richard A. van Delden, Nagatoshi Koumura, and Edzard M. Geertsema Chem. Rev.; 2000; 100(5) pp 1789 - 1816; (Review) doi:10.1021/cr9900228
↑ Cation complexing photochromic materials involving bisanthracenes linked by a polyether chain. Preparation of a crown-ether by photocycloisomerization Jean-Pierre Desvergne and Henri Bouas-Laurent J. Chem. Soc., Chem. Commun., 1978, 403–404, doi:10.1039/C39780000403
↑ From Anthracene Photodimerization to Jaw Photochromic Materials and Photocrowns Henri Bouas-Laurent, Alain Castellan and Jean-Pierre Desvergne Pure Appl. Chem.5 Vol.52, pp.2633–2648. 1980 Link
↑ Synthetic macrocyclic ligands. II. Synthesis of a photochromic crown ether Tetrahedron Letters, Volume 21, Issue 6, 1980, Pages 541-544 Isamu Yamashita, Mieko Fujii, Takahiro Kaneda, Soichi Misumi and Tetsuo Otsubo doi:10.1016/S0040-4039(01)85550-7
↑ Photoresponsive crown ethers. 1. Cis-trans isomerism of azobenzene as a tool to enforce conformational changes of crown ethers and polymers Seiji Shinkai, Takahiro Nakaji, Yoshihiro Nishida, Toshiyuki Ogawa, and Osamu Manabe J. Am. Chem. Soc.; 1980; 102(18) pp 5860 - 5865; doi:10.1021/ja00538a026
↑ Photoresponsive crown ethers. 2. Photocontrol of ion extraction and ion transport by a bis(crown ether) with a butterfly-like motion Seiji Shinkai, Takahiro Nakaji, Toshiyuki Ogawa, Kazuyoshi Shigematsu, and Osamu Manabe J. Am. Chem. Soc.; 1981; 103(1) pp 111 - 115; doi:10.1021/ja00391a021
↑ Switch-functionalized systems in biomimetic chemistry Seiji Shinkai Pure & App!. Chem., Vol. 59, No. 3, pp. 425-430, 1987 Link
↑ A molecular shuttle Pier Lucio Anelli, Neil Spencer, and J. Fraser Stoddart J. Am. Chem. Soc.; 1991; 113(13) pp 5131 - 5133; doi:10.1021/ja00013a096
↑ Photoswitchable Catenanes Fritz Vögtle, Walter Manfred Müller, Ute Müller, Martin Bauer, Kari Rissanen
↑ Also in 1993: A Light-Induced Molecular Shuttle Based on a [2]Rotaxane-Derived Triad Angewandte Chemie International Edition in English Volume 32, Issue 10, Date: October 1993, Pages: 1459-1461 Andrew C. Benniston, Anthony Harriman doi:10.1002/anie.199314591
↑ A chemically and electrochemically switchable molecular shuttle Richard A Bissell, Emilio Córdova, Angel E. Kaifer, J. Fraser Stoddart Nature 369, 133 - 137 (12 May 1994) Letter doi:10.1038/369133a0
↑ A 160-kilobit molecular electronic memory patterned at 1011 bits per square centimetre Jonathan E. Green, Jang Wook Choi1, Akram Boukai, Yuri Bunimovich, Ezekiel Johnston-Halperin, Erica DeIonno, Yi Luo, Bonnie A. Sheriff, Ke Xu, Young Shik Shin, Hsian-Rong Tseng, J. Fraser Stoddart and James R. Heath Nature 445, 414-417 (25 January 2007) | doi:10.1038/nature05462

[1] Molecular Machines & Motors (Structure and Bonding) J.-P. Sauvage Ed. ISBN 3-540-41382-0

[2] Knipe, Peter C.; Thompson, Sam; Hamilton, Andrew D. (2015). "आयन-मध्यस्थ संचलन स्विच". Chemical Science (in English). 6 (3): 1630–1639. doi:10.1039/C4SC03525A. ISSN 2041-6520. PMC 5482205. PMID 28694943.

[3] Viricel W, Mbarek A, Leblond J (2015). "स्विच करने योग्य लिपिड्स: फास्ट पीएच-ट्रिगर साइटोप्लाज्मिक डिलीवरी के लिए गठनात्मक परिवर्तन" (PDF). Angewandte Chemie International Edition. 54 (43): 12743–12747. doi:10.1002/anie.201504661. PMID 26189870. S2CID 24175578.

[4] Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2015). Molecular biology of the cell. Garland Science, Taylor and Francis Group. ISBN 978-0-8153-4432-2. pp. 819

[Szab-5] Szabadvary, Ferenc; Oesper, Ralph E. (May 1964). "संकेतक: एक ऐतिहासिक परिप्रेक्ष्य". Journal of Chemical Education. 41 (5): 285. Bibcode:1964JChEd..41..285S. doi:10.1021/ed041p285.

[6] Helmenstine, Anne Marie. "पीएच सूचक परिभाषा और उदाहरण". ThoughtCo.

[7] Circular Dichroism of Dynamic Systems: Switching Molecular and Supramolecular Chirality Angela Mammana, Gregory T. Carroll, and Ben L. Feringa; Comprehensive Chiroptical Spectroscopy, Applications in Stereochemical Analysis of Synthetic Compounds, Natural Products, and Biomolecules; John Wiley and Sons; 17 February 2012 doi:10.1002/9781118120392.ch8

[8] Chiroptical Molecular Switches Ben L. Feringa, Richard A. van Delden, Nagatoshi Koumura, and Edzard M. Geertsema Chem. Rev.; 2000; 100(5) pp 1789 - 1816; (Review) doi:10.1021/cr9900228

[9] Cation complexing photochromic materials involving bisanthracenes linked by a polyether chain. Preparation of a crown-ether by photocycloisomerization Jean-Pierre Desvergne and Henri Bouas-Laurent J. Chem. Soc., Chem. Commun., 1978, 403–404, doi:10.1039/C39780000403

[10] From Anthracene Photodimerization to Jaw Photochromic Materials and Photocrowns Henri Bouas-Laurent, Alain Castellan and Jean-Pierre Desvergne Pure Appl. Chem.5 Vol.52, pp.2633–2648. 1980 Link

[11] Synthetic macrocyclic ligands. II. Synthesis of a photochromic crown ether Tetrahedron Letters, Volume 21, Issue 6, 1980, Pages 541-544 Isamu Yamashita, Mieko Fujii, Takahiro Kaneda, Soichi Misumi and Tetsuo Otsubo doi:10.1016/S0040-4039(01)85550-7

[12] Photoresponsive crown ethers. 1. Cis-trans isomerism of azobenzene as a tool to enforce conformational changes of crown ethers and polymers Seiji Shinkai, Takahiro Nakaji, Yoshihiro Nishida, Toshiyuki Ogawa, and Osamu Manabe J. Am. Chem. Soc.; 1980; 102(18) pp 5860 - 5865; doi:10.1021/ja00538a026

[13] Photoresponsive crown ethers. 2. Photocontrol of ion extraction and ion transport by a bis(crown ether) with a butterfly-like motion Seiji Shinkai, Takahiro Nakaji, Toshiyuki Ogawa, Kazuyoshi Shigematsu, and Osamu Manabe J. Am. Chem. Soc.; 1981; 103(1) pp 111 - 115; doi:10.1021/ja00391a021

[14] Switch-functionalized systems in biomimetic chemistry Seiji Shinkai Pure & App!. Chem., Vol. 59, No. 3, pp. 425-430, 1987 Link

[15] A molecular shuttle Pier Lucio Anelli, Neil Spencer, and J. Fraser Stoddart J. Am. Chem. Soc.; 1991; 113(13) pp 5131 - 5133; doi:10.1021/ja00013a096

[16] Photoswitchable Catenanes Fritz Vögtle, Walter Manfred Müller, Ute Müller, Martin Bauer, Kari Rissanen

[17] Also in 1993: A Light-Induced Molecular Shuttle Based on a [2]Rotaxane-Derived Triad Angewandte Chemie International Edition in English Volume 32, Issue 10, Date: October 1993, Pages: 1459-1461 Andrew C. Benniston, Anthony Harriman doi:10.1002/anie.199314591

[18] A chemically and electrochemically switchable molecular shuttle Richard A Bissell, Emilio Córdova, Angel E. Kaifer, J. Fraser Stoddart Nature 369, 133 - 137 (12 May 1994) Letter doi:10.1038/369133a0

[19] A 160-kilobit molecular electronic memory patterned at 1011 bits per square centimetre Jonathan E. Green, Jang Wook Choi1, Akram Boukai, Yuri Bunimovich, Ezekiel Johnston-Halperin, Erica DeIonno, Yi Luo, Bonnie A. Sheriff, Ke Xu, Young Shik Shin, Hsian-Rong Tseng, J. Fraser Stoddart and James R. Heath Nature 445, 414-417 (25 January 2007) | doi:10.1038/nature05462

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-{{Use American English|date = April 2019}}
+'''आणविक स्विच''' एक ऐसा [[अणु]] है जिसे दो या दो से अधिक स्थिर अवस्थाओं के बीच [[प्रतिवर्ती प्रतिक्रिया|उत्क्रमणीय]] रूप से स्थानांतरित किया जा सकता है।<ref>''Molecular Machines & Motors'' (Structure and Bonding)  J.-P. Sauvage Ed. {{ISBN|3-540-41382-0}}</ref>{{page needed |date=May 2018}} पीएच, प्रकाश, तापमान, विद्युत प्रवाह, सूक्ष्म पर्यावरण, या आयनों <ref>{{Cite journal|last1=Knipe|first1=Peter C.|last2=Thompson|first2=Sam|last3=Hamilton|first3=Andrew D.|date=2015|title=आयन-मध्यस्थ संचलन स्विच|journal=Chemical Science|language=en|volume=6|issue=3|pages=1630–1639|doi=10.1039/C4SC03525A|pmid=28694943|issn=2041-6520|pmc=5482205}}</ref> और अन्य [[लिगेंड]] की उपस्थिति जैसी पर्यावरणीय उत्तेजनाओं के प्रत्युत्तर में अणुओं को अवस्थाओं के बीच स्थानांतरित किया जा सकता है। कुछ स्थितियों में, उत्तेजनाओं के संयोजन की आवश्यकता होती है। पीएच सूचक, संश्लेषित आणविक स्विचों के सबसे पुराने रूप हैं, जो [[पीएच]] की क्रिया के रूप में अलग-अलग रंग प्रदर्शित करते हैं। वर्तमान में संश्लेषित आणविक स्विच नैनोतकनीक के क्षेत्र में [[आणविक कंप्यूटर|आणविक कंप्यूटरों]] या प्रतिक्रियाशील औषधि वितरण प्रणालियों में अनुप्रयोग के लिए रुचि रखते हैं।<ref>{{cite journal |vauthors=Viricel W, Mbarek A, Leblond J | title= स्विच करने योग्य लिपिड्स: फास्ट पीएच-ट्रिगर साइटोप्लाज्मिक डिलीवरी के लिए गठनात्मक परिवर्तन| journal=Angewandte Chemie International Edition | date=2015 | volume= 54| issue= 43 | pages=12743–12747 | doi= 10.1002/anie.201504661 | pmid=26189870| s2cid= 24175578 | url= https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02512461/file/Communication_LEBLONDfinal_draft.pdf }}</ref> आणविक स्विच जीव विज्ञान में भी महत्वपूर्ण हैं क्योंकि अपरस्थली (एलोस्टेरिक) विनियमन और दृष्टि जैसे कई जैविक कार्य इस पर आधारित होते हैं। ये [[आणविक मशीन|आणविक मशीनों]] के सबसे सरल उदाहरणों में से एक हैं।
-एक आणविक स्विच एक [[अणु]] है जो दो या दो से अधिक स्थिर अवस्थाओं के बीच [[प्रतिवर्ती प्रतिक्रिया]] को स्थानांतरित कर सकता है।<ref>''Molecular Machines & Motors'' (Structure and Bonding)  J.-P. Sauvage Ed. {{ISBN|3-540-41382-0}}</ref>{{page needed |date=May 2018}} पर्यावरणीय उत्तेजनाओं के जवाब में अणुओं को राज्यों के बीच स्थानांतरित किया जा सकता है, जैसे कि पीएच, प्रकाश, तापमान, एक विद्युत प्रवाह, माइक्रोएन्वायरमेंट, या आयनों की उपस्थिति में परिवर्तन<ref>{{Cite journal|last1=Knipe|first1=Peter C.|last2=Thompson|first2=Sam|last3=Hamilton|first3=Andrew D.|date=2015|title=आयन-मध्यस्थ संचलन स्विच|journal=Chemical Science|language=en|volume=6|issue=3|pages=1630–1639|doi=10.1039/C4SC03525A|pmid=28694943|issn=2041-6520|pmc=5482205}}</ref> और अन्य [[लिगेंड]]्स। कुछ मामलों में, उत्तेजनाओं के संयोजन की आवश्यकता होती है। सिंथेटिक आणविक स्विच के सबसे पुराने रूप [[पीएच]] संकेतक हैं, जो पीएच के कार्य के रूप में अलग-अलग रंग प्रदर्शित करते हैं। वर्तमान में [[आणविक कंप्यूटर]] या उत्तरदायी दवा वितरण प्रणाली में आवेदन के लिए सिंथेटिक आणविक स्विच नैनो तकनीक के क्षेत्र में रुचि रखते हैं।<ref>{{cite journal |vauthors=Viricel W, Mbarek A, Leblond J | title= स्विच करने योग्य लिपिड्स: फास्ट पीएच-ट्रिगर साइटोप्लाज्मिक डिलीवरी के लिए गठनात्मक परिवर्तन| journal=Angewandte Chemie International Edition | date=2015 | volume= 54| issue= 43 | pages=12743–12747 | doi= 10.1002/anie.201504661 | pmid=26189870| s2cid= 24175578 | url= https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02512461/file/Communication_LEBLONDfinal_draft.pdf }}</ref> जीव विज्ञान में आणविक स्विच भी महत्वपूर्ण हैं क्योंकि कई जैविक कार्य इस पर आधारित होते हैं, उदाहरण के लिए एलोस्टेरिक विनियमन और दृश्य धारणा। वे [[आणविक मशीन]]ों के सबसे सरल उदाहरणों में से एक हैं।
 == जैविक आणविक स्विच ==
-सेलुलर जीव विज्ञान में, प्रोटीन सिग्नलिंग मार्ग में एक और प्रोटीन को सक्रिय करके इंट्रासेल्युलर सिग्नलिंग अणुओं के रूप में कार्य करता है। ऐसा करने के लिए, प्रोटीन सक्रिय और निष्क्रिय अवस्थाओं के बीच स्विच कर सकते हैं, इस प्रकार दूसरे सिग्नल के जवाब में आणविक स्विच के रूप में कार्य करते हैं। उदाहरण के लिए, प्रोटीन के फास्फारिलीकरण का उपयोग प्रोटीन को सक्रिय या निष्क्रिय करने के लिए किया जा सकता है। 'आण्विक स्विच' को फ़्लिप करने वाला बाहरी संकेत प्रोटीन किनेज हो सकता है, जो प्रोटीन में फॉस्फेट समूह जोड़ता है, या प्रोटीन फॉस्फेट, जो फॉस्फेट को हटा देता है। <ref>Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2015). Molecular biology of the cell. Garland Science, Taylor and Francis Group. ISBN 978-0-8153-4432-2. pp. 819 </ref>
+कोशिकीय जीव विज्ञान में, प्रोटीन संकेतन मार्ग में एक अन्य प्रोटीन को सक्रिय करके अन्तःकोशिकीय संकेतन अणुओं के रूप में कार्य करता है। ऐसा करने के लिए प्रोटीन सक्रिय और निष्क्रिय अवस्थाओं के बीच पारस्परिक परिवर्तित हो सकते हैं, इस प्रकार ये दूसरे संकेत के प्रत्युत्तर में आणविक स्विच के रूप में कार्य करते हैं। उदाहरण के लिए, प्रोटीन के फॉस्फोरिलीकरण का उपयोग प्रोटीन को सक्रिय या निष्क्रिय करने के लिए किया जा सकता है। 'आण्विक स्विच' को पलटने वाला बाह्य संकेत प्रोटीन सम्बन्धी हो सकता है, जो प्रोटीन या प्रोटीन फॉस्फेट में एक फॉस्फेट समूह को जोड़ता है, जो फॉस्फेट को निष्कासित कर देता है।<ref>Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2015). Molecular biology of the cell. Garland Science, Taylor and Francis Group. [[index.php?title=Special:BookSources/9780815344322|ISBN 978-0-8153-4432-2]]. pp. 819 </ref>
 == एसिडोक्रोमिक आणविक स्विच ==
-PH के कार्य में परिवर्तन करने के लिए कुछ यौगिकों की क्षमता सोलहवीं शताब्दी के बाद से ज्ञात थी। यह प्रभाव अम्लता/क्षारकता की अवधारणा की खोज से पहले भी जाना जाता था। वे गुलाब, कॉर्नफ्लॉवर, प्रिमरोज़ और वायलेट जैसे पौधों की एक विस्तृत श्रृंखला में पाए जाते हैं। [[रॉबर्ट बॉयल]] इस आशय का वर्णन करने वाले पहले व्यक्ति थे, उन्होंने पौधे के रस (समाधान और गर्भवती कागज के रूप में) का इस्तेमाल किया।  <ref name="Szab">{{cite journal |last1=Szabadvary |first1=Ferenc |last2=Oesper |first2=Ralph E. |title=संकेतक: एक ऐतिहासिक परिप्रेक्ष्य|journal=Journal of Chemical Education |date=May 1964 |volume=41 |issue=5 |pages=285 |doi=10.1021/ed041p285|bibcode=1964JChEd..41..285S }}</ref>
+कुछ यौगिकों की पीएच के कार्य में परिवर्तन की क्षमता सोलहवीं शताब्दी से ज्ञात थी। यह प्रभाव अम्लता/क्षारकता की अवधारणा की खोज से पहले भी ज्ञात था। ये गुलाब, नीलकूपी पुष्प, पीतसेवती गुलाब और बैंगनी पुष्प जैसे पौधों की एक विस्तृत श्रृंखला में पाए जाते हैं। [[रॉबर्ट बॉयल]], पौधों के रस का उपयोग (विलयन और संसेचित कागज के रूप में) करके इस आशय का वर्णन करने वाले पहले व्यक्ति थे।<ref name="Szab">{{cite journal |last1=Szabadvary |first1=Ferenc |last2=Oesper |first2=Ralph E. |title=संकेतक: एक ऐतिहासिक परिप्रेक्ष्य|journal=Journal of Chemical Education |date=May 1964 |volume=41 |issue=5 |pages=285 |doi=10.1021/ed041p285|bibcode=1964JChEd..41..285S }}</ref>
-इन यौगिकों का सबसे आम उपयोग पीएच संकेतक है, जो एसिड / बुनियादी गुणों वाले अणु होते हैं और जबकि विभिन्न रूप अलग-अलग रंग प्रस्तुत करते हैं। जब एक अम्ल या क्षार जोड़ा जाता है, तो दो रूपों के बीच का संतुलन विस्थापित हो जाएगा।<ref>{{cite web |last1=Helmenstine |first1=Anne Marie |title=पीएच सूचक परिभाषा और उदाहरण|url=https://www.thoughtco.com/definition-of-ph-indicator-605499 |website=ThoughtCo.}}</ref>
-== [[photochromic]] आणविक स्विच ==
+पीएच सूचक, इन यौगिकों का सबसे सामान्य उपयोग है, जो अम्लीय/क्षारीय गुणों वाले अणु होते हैं और जबकि विभिन्न रूप अलग-अलग रंग प्रस्तुत करते हैं। जब एक अम्ल या क्षार को जोड़ा जाता है, तो दो रूपों के बीच साम्यावस्था विस्थापित हो जाती है।<ref>{{cite web |last1=Helmenstine |first1=Anne Marie |title=पीएच सूचक परिभाषा और उदाहरण|url=https://www.thoughtco.com/definition-of-ph-indicator-605499 |website=ThoughtCo.}}</ref>
-एक व्यापक रूप से अध्ययन किया गया वर्ग फोटोक्रोमिक यौगिक है जो एक विशिष्ट तरंग दैर्ध्य के प्रकाश द्वारा विकिरणित होने पर इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन के बीच स्विच करने में सक्षम होता है। प्रत्येक राज्य में एक विशिष्ट अवशोषण अधिकतम होता है जिसे बाद में [[पराबैंगनी-दृश्य स्पेक्ट्रोस्कोपी]] | यूवी-विज़ स्पेक्ट्रोस्कोपी द्वारा पढ़ा जा सकता है। इस वर्ग के सदस्यों में [[azobenzene]], [[diarylethene]], [[dithienylthene]], [[तेज चमक]], [[स्टिल्ट्स]], [[स्पाइरोपायरन]] और फेनोक्सीनाफ्थैसीन क्विनोन शामिल हैं।
+== प्रकाशवर्णी आणविक स्विच ==
+[[photochromic|प्रकाशवर्णी]] यौगिक, व्यापक रूप से अध्ययन किये गये ऐसे वर्ग हैं जो एक विशिष्ट तरंग दैर्ध्य के प्रकाश द्वारा विकिरणित होने पर इलेक्ट्रॉनिक विन्यासों के बीच पारस्परिक परिवर्तन करने में सक्षम होते हैं। प्रत्येक अवस्था में एक विशिष्ट अवशोषण अधिकतम होता है जिसका पाठन [[पराबैंगनी-दृश्य स्पेक्ट्रोस्कोपी|पराबैंगनी-दृश्यमान स्पेक्ट्रोस्कोपी]] द्वारा किया जा सकता है। इस वर्ग के सदस्यों में [[azobenzene|एज़ोबेंजीन]], [[diarylethene|डाइएरिलएथीन]], [[dithienylthene|डाइथिएनिलएथीन]], [[तेज चमक|फुलगाइड]], [[स्टिल्ट्स|स्टिलबीन]], [[स्पाइरोपायरन]] और फेनॉक्सीनैफ्थैसीन क्विनोन सम्मिलित हैं।
-:[[File:Dithienylethene.svg|400px|डाइथीनाइलथीन में स्विचिंग]]Chiroptical आणविक स्विच एक विशिष्ट उपसमूह हैं, जो कि एनेंटिओमर के बीच फोटोकैमिकल स्विचिंग होते हैं। इन यौगिकों में रीडआउट सामान्य स्पेक्ट्रोस्कोपी के बजाय परिपत्र द्वैतवाद द्वारा होता है।<ref>''Circular Dichroism of Dynamic Systems: Switching Molecular and Supramolecular Chirality'' Angela Mammana, Gregory T. Carroll, and Ben L. Feringa; Comprehensive Chiroptical Spectroscopy, Applications in Stereochemical Analysis of Synthetic Compounds, Natural Products, and Biomolecules; John Wiley and Sons; 17 February 2012 {{doi|10.1002/9781118120392.ch8}}</ref> हिंडर्ड अल्केन्स जैसे कि नीचे दर्शाया गया है, दाएं या बाएं हाथ के [[गोलाकार ध्रुवीकृत प्रकाश]] के साथ विकिरण की प्रतिक्रिया के रूप में उनकी चुंबकीय हेलिसिटी (देखें: [[प्लानर चिरायता]]) को बदलते हैं।
+:[[File:Dithienylethene.svg|400px|डाइथीनाइलथीन में स्विचिंग]]
+:चिरॉप्टिकल आणविक स्विच एक विशिष्ट उपसमूह हैं, जिसमें प्रकाश-रसायन पारस्परिक परिवर्तन प्रतिबिम्बरूपी युग्मों के बीच पूर्ण होता हैं। इन यौगिकों में पाठन साधारण स्पेक्ट्रोस्कोपी के स्थान पर वृत्तीय द्विवर्णता द्वारा होता है।<ref>''Circular Dichroism of Dynamic Systems: Switching Molecular and Supramolecular Chirality'' Angela Mammana, Gregory T. Carroll, and Ben L. Feringa; Comprehensive Chiroptical Spectroscopy, Applications in Stereochemical Analysis of Synthetic Compounds, Natural Products, and Biomolecules; John Wiley and Sons; 17 February 2012 {{doi|10.1002/9781118120392.ch8}}</ref> अवरुद्ध एल्कीनें दक्षिण या वाम हस्त [[गोलाकार ध्रुवीकृत प्रकाश|वृत्तीय ध्रुवीकृत प्रकाश]] के साथ विकिरण की प्रतिक्रिया के रूप में अपनी कुंडलता (देखें: [[प्लानर चिरायता|समतलीय इंगिता]]) को परिवर्तित करती हैं।
-:[[File:HinderedAlkeneMolecularSwitch.png|400px|हिंडर्ड एल्केन मॉलिक्यूलर स्विच]]चिरोप्टिकल आणविक स्विच जो दिशात्मक गति दिखाते हैं उन्हें [[सिंथेटिक आणविक मोटर्स]] माना जाता है:<ref>''Chiroptical Molecular Switches'' Ben L. Feringa, Richard A. van Delden, Nagatoshi Koumura, and Edzard M. Geertsema [[Chem. Rev.]]; '''2000'''; 100(5) pp 1789 - 1816; (Review) {{doi|10.1021/cr9900228}}</ref>
+:[[File:HinderedAlkeneMolecularSwitch.png|400px|हिंडर्ड एल्केन मॉलिक्यूलर स्विच]]
+:दिशात्मक गति प्रदर्शित करने वाले चिरॉप्टिकल आणविक स्विचों को [[सिंथेटिक आणविक मोटर्स|संश्लेषित आणविक मोटर]] माना जाता है:<ref>''Chiroptical Molecular Switches'' Ben L. Feringa, Richard A. van Delden, Nagatoshi Koumura, and Edzard M. Geertsema [[Chem. Rev.]]; '''2000'''; 100(5) pp 1789 - 1816; (Review) {{doi|10.1021/cr9900228}}</ref>
-  :[[File:TBu Helicenemolecularmotor.png|150px|टीबीयू हेलिसेनेमोलेक्युलरमोटर]]
+  [[File:TBu Helicenemolecularmotor.png|150px|टीबीयू हेलिसेनेमोलेक्युलरमोटर]]
-== होस्ट-अतिथि आणविक स्विच ==
+== होस्ट-गेस्ट आणविक स्विच ==
-मेजबान-अतिथि रसायन शास्त्र में आणविक स्विच के बिस्टेबल राज्य मेहमानों के लिए उनके संबंध में भिन्न होते हैं। ऐसी प्रणालियों के कई प्रारंभिक उदाहरण [[ताज ईथर]] रसायन शास्त्र पर आधारित हैं। पहला स्विचेबल होस्ट 1978 में Desvergne & Bouas-Laurent द्वारा वर्णित किया गया है<ref>''Cation complexing photochromic materials involving bisanthracenes linked by a polyether chain. Preparation of a crown-ether by photocycloisomerization'' Jean-Pierre Desvergne and Henri Bouas-Laurent J. Chem. Soc., Chem. Commun., '''1978''', 403–404, {{doi|10.1039/C39780000403}}</ref><ref>''From Anthracene Photodimerization to Jaw Photochromic Materials and Photocrowns'' Henri Bouas-Laurent, Alain Castellan and Jean-Pierre Desvergne Pure Appl. Chem.5 Vol.52, pp.2633–2648. '''1980''' [http://www.iupac.org/publications/pac/1980/pdf/5212x2633.pdf Link]</ref> जो फोटोकैमिकल [[अंगारिन]] डिमराइज़ेशन के माध्यम से क्राउन ईथर बनाते हैं। हालांकि सख्ती से स्विच करने योग्य नहीं बोलने पर यौगिक फोटोकैमिकल ट्रिगर के बाद कैटायन लेने में सक्षम होता है और [[acetonitrile]] के संपर्क में आने से खुले रूप में वापस आ जाता है।
+होस्ट-गेस्ट रसायन शास्त्र में आणविक स्विचों की द्विस्थितिक अवस्थाएँ, अभ्यागतों के लिए इनके संबंध में भिन्न होती हैं। ऐसी प्रणालियों के कई प्रारंभिक उदाहरण [[ताज ईथर|क्राउन ईथर]] रसायन शास्त्र पर आधारित हैं। पहले पारस्परिक परिवर्तनीय होस्ट का वर्णन वर्ष 1978 में डेस्वर्गने और बुआस-लॉरेंट<ref>''Cation complexing photochromic materials involving bisanthracenes linked by a polyether chain. Preparation of a crown-ether by photocycloisomerization'' Jean-Pierre Desvergne and Henri Bouas-Laurent J. Chem. Soc., Chem. Commun., '''1978''', 403–404, {{doi|10.1039/C39780000403}}</ref><ref>''From Anthracene Photodimerization to Jaw Photochromic Materials and Photocrowns'' Henri Bouas-Laurent, Alain Castellan and Jean-Pierre Desvergne Pure Appl. Chem.5 Vol.52, pp.2633–2648. '''1980''' [http://www.iupac.org/publications/pac/1980/pdf/5212x2633.pdf Link]</ref> द्वारा किया गया था, जो प्रकाश-रसायन [[अंगारिन|एन्थ्रेसीन]] द्विलकीकरण के माध्यम से एक क्राउन ईथर का निर्माण करते हैं। हालाँकि अकथित दृढ़तापूर्ण पारस्परिक परिवर्तनीय यौगिक प्रकाश-रसायन प्रेरण के बाद धनायन ग्रहण करने में सक्षम होता है और [[acetonitrile|एसिटोनाइट्राइल]] के संपर्क में आने पर पुनः खुले रूप में आ जाता है।
-:[[File:AnthraceneCrownDesvergne1978.png|400px|एन्थ्रेसीन क्राउन डेसवर्गेन 1978]]1980 में यमाशिता अल द्वारा चित्रित।<ref>''Synthetic macrocyclic ligands. II. Synthesis of a photochromic crown ether'' [[Tetrahedron Letters]], Volume 21, Issue 6, '''1980''', Pages 541-544 Isamu Yamashita, Mieko Fujii, Takahiro Kaneda, Soichi Misumi and Tetsuo Otsubo {{doi|10.1016/S0040-4039(01)85550-7}}</ref> पहले से ही एन्थ्रेसीन इकाइयों (एक एन्थ्रेसेनोफेन) को शामिल करते हुए एक क्राउन ईथर का निर्माण करें और आयन अपटेक बनाम फोटोकैमिस्ट्री का भी अध्ययन करें।
+:[[File:AnthraceneCrownDesvergne1978.png|400px|एन्थ्रेसीन क्राउन डेसवर्गेन 1978]]
+:वर्ष 1980 में यमाशिता एट अल.<ref>''Synthetic macrocyclic ligands. II. Synthesis of a photochromic crown ether'' [[Tetrahedron Letters]], Volume 21, Issue 6, '''1980''', Pages 541-544 Isamu Yamashita, Mieko Fujii, Takahiro Kaneda, Soichi Misumi and Tetsuo Otsubo {{doi|10.1016/S0040-4039(01)85550-7}}</ref> ने पूर्व-सम्मिलित एन्थ्रेसीन इकाइयों (एक एन्थ्रेसेनोफेन) वाले एक क्राउन ईथर का निर्माण किया और आयन अंतर्ग्रहण एवं प्रकाशरसायन शास्त्र का तुलनात्मक अध्ययन भी किया।
-:[[File:AnthraceneCrownMisumi1980.png|200px|एन्थ्रेसीन क्राउन मिसिमी 1980]]इसके अलावा 1980 में शिंकाई ने एंथ्रासीन यूनिट को एजोबेंजीन अंश के पक्ष में फोटोएन्टेना के रूप में फेंका।<ref>''Photoresponsive crown ethers. 1. Cis-trans isomerism of azobenzene as a tool to enforce conformational changes of crown ethers and polymers'' Seiji Shinkai, Takahiro Nakaji, Yoshihiro Nishida, Toshiyuki Ogawa, and Osamu Manabe [[J. Am. Chem. Soc.]]; '''1980'''; 102(18) pp 5860 - 5865; {{doi|10.1021/ja00538a026}}</ref> और पहली बार ऑन-ऑफ स्विच के साथ अणुओं के अस्तित्व की कल्पना करता है। इस अणु में प्रकाश एज़ो समूह के [[ट्रांस-सिस आइसोमेराइजेशन]] को ट्रिगर करता है जिसके परिणामस्वरूप रिंग का विस्तार होता है। इस प्रकार ट्रांस रूप में मुकुट [[अमोनियम]], [[लिथियम]] और [[सोडियम]] आयनों को अधिमानतः बांधता है जबकि सीआईएस रूप में [[पोटैशियम]] और [[रूबिडीयाम]] (एक ही क्षार धातु समूह में दोनों बड़े आयन) के लिए वरीयता है। अंधेरे में रिवर्स आइसोमेराइजेशन होता है।
+:[[File:AnthraceneCrownMisumi1980.png|200px|एन्थ्रेसीन क्राउन मिसिमी 1980]]
+:इसके अतिरिक्त वर्ष 1980 में शिंकाई ने फोटोएंटेना के रूप में प्रयुक्त एन्थ्रेसीन इकाई को एजोबेंजीन अर्द्धांश<ref>''Photoresponsive crown ethers. 1. Cis-trans isomerism of azobenzene as a tool to enforce conformational changes of crown ethers and polymers'' Seiji Shinkai, Takahiro Nakaji, Yoshihiro Nishida, Toshiyuki Ogawa, and Osamu Manabe [[J. Am. Chem. Soc.]]; '''1980'''; 102(18) pp 5860 - 5865; {{doi|10.1021/ja00538a026}}</ref> के पक्ष में बाहर कर दिया और पहली बार ऑन-ऑफ स्विच वाले अणुओं के अस्तित्व की कल्पना की। इस अणु में प्रकाश एज़ो समूह की [[ट्रांस-सिस आइसोमेराइजेशन|ट्रांस-सिस समावयवन]] को प्रेरित करता है जिसके परिणामस्वरूप वलय का विस्तार होता है। इस प्रकार क्राउन ट्रांस रूप में  [[अमोनियम]], [[लिथियम|लीथियम]] और [[सोडियम]] आयनों को जबकि सिस रूप में [[पोटैशियम]] और [[रूबिडीयाम|रुबीडियम]] (एक ही क्षार धातु समूह में दोनों बड़े आयन) को अधिमान्यतः बंधित करता है। अंधकार में व्युत्क्रम समावयवन पूर्ण होता है।
-:[[File:MolecularSwitchShinkay1980.png|200px|मॉलिक्यूलर स्विच शिंके 1980]]शिंकाई इस उपकरण को वास्तविक आयन परिवहन में नियोजित करता है जो [[चेतावनी देने के लिए]] और [[nigericin]] की जैव रासायनिक क्रिया की नकल करता है:<ref>''Photoresponsive crown ethers. 2. Photocontrol of ion extraction and ion transport by a bis(crown ether) with a butterfly-like motion'' Seiji Shinkai, Takahiro Nakaji, Toshiyuki Ogawa, Kazuyoshi Shigematsu, and Osamu Manabe [[J. Am. Chem. Soc.]]; '''1981'''; 103(1) pp 111 - 115; {{doi| 10.1021/ja00391a021}}</ref><ref>''Switch-functionalized systems in biomimetic chemistry'' Seiji Shinkai Pure & App!. Chem., Vol. 59, No. 3, pp. 425-430, '''1987''' [http://www.iupac.org/publications/pac/1987/pdf/5903x0425.pdf Link]</ref> एक द्विध्रुवीय प्रणाली में आयनों को एक चरण में प्रकाश द्वारा ट्रिगर किया जाता है और दूसरे चरण में प्रकाश की अनुपस्थिति में जमा किया जाता है।
+:[[File:MolecularSwitchShinkay1980.png|200px|मॉलिक्यूलर स्विच शिंके 1980]]
+:शिंकाई इन उपकरणों को वास्तविक आयन परिवहन में नियोजित करता है जो [[चेतावनी देने के लिए|मोनेंसिन]] और [[nigericin|नाइजेरिसिन]] की जैव रासायनिक क्रिया का अनुकरण करता है:<ref>''Photoresponsive crown ethers. 2. Photocontrol of ion extraction and ion transport by a bis(crown ether) with a butterfly-like motion'' Seiji Shinkai, Takahiro Nakaji, Toshiyuki Ogawa, Kazuyoshi Shigematsu, and Osamu Manabe [[J. Am. Chem. Soc.]]; '''1981'''; 103(1) pp 111 - 115; {{doi| 10.1021/ja00391a021}}</ref><ref>''Switch-functionalized systems in biomimetic chemistry'' Seiji Shinkai Pure & App!. Chem., Vol. 59, No. 3, pp. 425-430, '''1987''' [http://www.iupac.org/publications/pac/1987/pdf/5903x0425.pdf Link]</ref> एक द्विध्रुवीय प्रणाली में आयनों को एक चरण में प्रकाश द्वारा प्रेरित किया जाता है और दूसरे चरण में प्रकाश की अनुपस्थिति में निक्षेपित किया जाता है।
-== यंत्रवत्-इंटरलॉक आणविक स्विच ==
+== यंत्रवत्-अंतःबंधित आणविक स्विच ==
-कुछ सबसे उन्नत आणविक स्विच यंत्रवत्-इंटरलॉक्ड आणविक आर्किटेक्चर पर आधारित होते हैं जहां बिस्टेबल राज्य मैक्रोसायकल की स्थिति में भिन्न होते हैं। 1991 में जे. फ्रेजर स्टोडार्ट<ref>''A molecular shuttle'' Pier Lucio Anelli, Neil Spencer, and [[J. Fraser Stoddart]] [[J. Am. Chem. Soc.]]; '''1991'''; 113(13) pp 5131 - 5133; {{doi|10.1021/ja00013a096}}</ref> एक [[rotaxanes]] पर आधारित एक [[आणविक शटल]] का उपकरण जिस पर एक आणविक मनका एक आणविक धागे पर स्थित दो डॉकिंग स्टेशनों के बीच शटल करने में सक्षम होता है। स्टोडार्ट भविष्यवाणी करता है कि जब स्टेशन एक अलग बाहरी उत्तेजना द्वारा संबोधित प्रत्येक स्टेशन से भिन्न होते हैं तो शटल एक आणविक मशीन बन जाती है। 1993 में स्टोडार्ट को सुपरमॉलेक्यूलर केमिस्ट्री के अग्रणी फ्रिट्ज़ वोगल द्वारा स्कूप किया गया, जो वास्तव में रोटाक्सेन पर नहीं बल्कि संबंधित [[चेन]] पर आधारित स्विचेबल अणु प्रदान करता है।<ref>''Photoswitchable Catenanes'' Fritz Vögtle, Walter Manfred Müller, Ute Müller, Martin Bauer, Kari Rissanen</ref><ref>Also in 1993: ''A Light-Induced Molecular Shuttle Based on a [2]Rotaxane-Derived Triad'' [[Angewandte Chemie]] International Edition in English Volume 32, Issue 10, Date: October 1993, Pages: 1459-1461 Andrew C. Benniston, Anthony Harriman {{doi|10.1002/anie.199314591}}</ref>
+कुछ सबसे उन्नत आणविक स्विच यंत्रवत्-अंतःबंधित आणविक आर्किटेक्चर पर आधारित होते हैं जहाँ द्विस्थितिक अवस्थाएँ वृहत-चक्र की स्थिति में भिन्न होती हैं। वर्ष 1991 में स्टोडार्ट<ref>''A molecular shuttle'' Pier Lucio Anelli, Neil Spencer, and [[J. Fraser Stoddart]] [[J. Am. Chem. Soc.]]; '''1991'''; 113(13) pp 5131 - 5133; {{doi|10.1021/ja00013a096}}</ref> ने [[rotaxanes|रोटैक्सेन]] पर आधारित एक [[आणविक शटल]] उपकरण का निर्माण किया, जिस पर एक आणविक ''मणिका,'' एक आणविक ''कड़ी'' पर स्थित दो डॉकिंग स्टेशनों के बीच शटल करने में सक्षम है। स्टोडार्ट पूर्वानुमानित करता है कि जब स्टेशन एक अलग बाह्य उत्तेजना द्वारा पताभिगामित प्रत्येक स्टेशन से भिन्न होते हैं तो शटल एक आणविक मशीन बन जाती है। वर्ष 1993 में स्टोडार्ट को अधिआणविक रसायनशास्त्र के अग्रदूत फ्रिट्ज़ वोगल द्वारा पीछे किया गया, जो वास्तव में रोटैक्सेन के स्थान पर एक संबंधित कैटेनेन पर आधारित एक पारस्परिक परिवर्तनीय अणु प्रदान करता है। <ref>''Photoswitchable Catenanes'' Fritz Vögtle, Walter Manfred Müller, Ute Müller, Martin Bauer, Kari Rissanen</ref><ref>Also in 1993: ''A Light-Induced Molecular Shuttle Based on a [2]Rotaxane-Derived Triad'' [[Angewandte Chemie]] International Edition in English Volume 32, Issue 10, Date: October 1993, Pages: 1459-1461 Andrew C. Benniston, Anthony Harriman {{doi|10.1002/anie.199314591}}</ref>
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 |||valign=top |[[File:MolSwitchStoddart1994.png|400px|Molecular switch Kaifer and Stoddart 1994]]
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-|'''Photo switchable catenane Vögtle 1993'''||||'''Molecular switch Kaifer and Stoddart 1994'''
+|'''फोटो पारस्परिक परिवर्तनीय कैटेनेन वोगल 1993'''||||'''आणविक स्विच कैफ़र और स्टोडार्ट 1994'''
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 |}
-यह कंपाउंड दो रिंग सिस्टम पर आधारित है: एक रिंग में फोटोविचेबल एजोबेंजीन रिंग और दो पैराक्वाट डॉकिंग स्टेशन होते हैं और दूसरी रिंग एक पॉलीथर होती है जिसमें पैराक्वाट यूनिट्स के लिए बाइंडिंग एफिनिटी के साथ एरीन रिंग्स होती हैं। इस प्रणाली में [[एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी]] से पता चलता है कि एज़ो ट्रांस-फॉर्म में पॉलीथर रिंग अपने पार्टनर रिंग के चारों ओर घूमने के लिए स्वतंत्र है लेकिन फिर जब एक लाइट ट्रिगर सिस एज़ो फॉर्म को सक्रिय करता है तो यह रोटेशन मोड बंद हो जाता है।
-में कैफ़र और स्टोडार्ट ने अपने आणविक शटल को संशोधित किया<ref>''A chemically and electrochemically switchable molecular shuttle'' Richard A Bissell, Emilio Córdova, Angel E. Kaifer, J. Fraser Stoddart Nature 369, 133 - 137 (12 May '''1994''') Letter {{doi|10.1038/369133a0}}</ref> इस तरह से कि इलेक्ट्रॉन-कम टेट्राकेशनिक साइक्लोफेन बीड के पास अब दो डॉकिंग स्टेशनों के बीच एक विकल्प है: एक 4,4'-बिफेनोल और एक बेंज़िडाइन यूनिट। कमरे के तापमान पर समाधान में एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी से पता चलता है कि मनका एनएमआर टाइमस्केल की तुलना में दर पर बंद हो जाता है, जिससे तापमान 229K तक कम हो जाता है और 84% आबादी बेंज़िडीन स्टेशन के पक्ष में संकेतों को हल करती है। हालांकि, [[ट्री फ्लुओरो असेटिक अमल]] के अतिरिक्त, बेन्ज़िडीन नाइट्रोजन परमाणुओं को प्रोटोनेट किया जाता है और बीड स्थायी रूप से बाइफेनोल स्टेशन पर तय होता है। एक ही प्रभाव [[इलेक्ट्रोसिंथेसिस]] ऑक्सीकरण ([[बैन्जीडाइन]] [[कट्टरपंथी आयन]] बनाने) द्वारा प्राप्त किया जाता है और महत्वपूर्ण रूप से दोनों प्रक्रियाएं उलटा होती हैं।
-में एक प्रायोगिक [[DRAM]] में आणविक शटल का उपयोग किया गया था।<ref>''A 160-kilobit molecular electronic memory patterned at 1011 bits per square centimetre''
-Jonathan E. Green, Jang Wook Choi1, Akram Boukai, Yuri Bunimovich, Ezekiel Johnston-Halperin, Erica DeIonno, Yi Luo, Bonnie A. Sheriff, Ke Xu, Young Shik Shin, Hsian-Rong Tseng, J. Fraser Stoddart and James R. Heath [[Nature (journal)|Nature]] 445, 414-417 (25 January '''2007''') | {{doi|10.1038/nature05462}}</ref> डिवाइस में 400 बॉटम [[सिलिकॉन]] [[nanowire]] [[इलेक्ट्रोड]] (33 एनएम अंतराल पर 16 [[नैनोमीटर]] (एनएम) चौड़ा) होते हैं, जो समान आयामों वाले अन्य 400 [[टाइटेनियम]] टॉप-नैनोवायरों द्वारा पार किए जाते हैं, जो नीचे दर्शाए गए बिस्टेबल रोटाक्सेन के [[मोनोलेयर]] को सैंडविच करते हैं:
-:[[File:MolecularSwitchInElectronicmemory.png|500px|इलेक्ट्रॉनिक मेमोरी में आणविक स्विच]]डिवाइस में प्रत्येक [[काटा]] में एक सिलिकॉन और एक टाइटेनियम क्रॉसबार होता है जिसमें लगभग 100 रोटाक्सेन अणु होते हैं जो लंबवत कोणों पर उनके बीच की जगह भरते हैं। बाईं ओर हाइड्रोफिलिक [[डाएइथाईलीन ग्लाइकोल]] स्टॉपर (ग्रे) को विशेष रूप से सिलिकॉन तार (फॉस्फोरस डोपिंग द्वारा हाइड्रोफिलिक बनाया गया) के लिए लंगर डालने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जबकि दाईं ओर हाइड्रोफोबिक [[टेट्राफेनिलमीथेन]] स्टॉपर इसी तरह हाइड्रोफोबिक टाइटेनियम तार के समान है। स्विच की जमीनी अवस्था में, पैराक्वेट रिंग एक [[tetrathiafulvalene]] इकाई (लाल रंग में) के आसपास स्थित होती है, लेकिन यह [[नेफ़थलीन]] इकाई (हरे रंग में) में चली जाती है, जब करंट के अनुप्रयोग द्वारा फुलवेलीन इकाई का ऑक्सीकरण किया जाता है। जब फुलवेलिन वापस कम हो जाता है तो एक मेटास्टेबल उच्च चालकता '1' राज्य बनता है जो लगभग एक घंटे के रासायनिक आधे जीवन के साथ जमीनी अवस्था में वापस आ जाता है। [[टेरामैक]] परियोजना में पाए जाने वाले दोष-सहिष्णु वास्तुकला को अपनाकर दोषों की समस्या को दूर किया जाता है। इस तरह एक क्षेत्र पर 160,000 बिट्स से मिलकर एक सर्किट प्राप्त होता है जो 10 में अनुवादित एक सफेद रक्त कोशिका का आकार होता है<sup>11</sup> बिट प्रति वर्ग सेंटीमीटर।
+यह यौगिक दो वलय प्रणाली पर आधारित है: एक वलय में प्रकाश-परिवर्तनीय एजोबेंजीन वलय और दो तारा मछली रूपी (पैराक्वाट) डॉकिंग स्टेशन होते हैं और दूसरे वलय में एक पॉलीईथर होती है जिसमें पैराक्वाट इकाइयों के लिए बंधन सम्बन्धों के साथ एरीन वलय होते हैं। इस प्रणाली में [[एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी|नाभिकीय चुम्बकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी]] से पता चलता है कि एज़ो ट्रांस-रूप में पॉलीईथर वलय अपने सहयोगी वलय के चारों ओर घूर्णन करने के लिए स्वतंत्र हैं लेकिन फिर जब एक मन्द प्रेरण सिस एज़ो रूप को सक्रिय करता है, तो यह घूर्णन मोड रुक जाता है।
+वर्ष 1994 में कैफ़र और स्टोडार्ट ने अपने आणविक शटल<ref>''A chemically and electrochemically switchable molecular shuttle'' Richard A Bissell, Emilio Córdova, Angel E. Kaifer, J. Fraser Stoddart Nature 369, 133 - 137 (12 May '''1994''') Letter {{doi|10.1038/369133a0}}</ref> को इस प्रकार संशोधित किया कि एक इलेक्ट्रॉन-निर्बल टेट्राधनायनिक साइक्लोफेन मणिका के पास अब दो डॉकिंग स्टेशनों बाइफेनोल और बेंज़िडाइन इकाई के बीच एक विकल्प उपलब्ध होता है। कक्ष के तापमान पर समाधान में एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी से पता चलता है कि मणिका एनएमआर घटना-काल की तुलना में एक दर पर बंद हो जाती है, तापमान के 229 कैल्विन तक कम होने से संकेतों का समाधान हो जाता है और 84% आबादी बेंज़िडीन स्टेशन को समर्थित करती है। हालाँकि, [[ट्री फ्लुओरो असेटिक अमल|ट्राइफ्लोरोएसिटिक अम्ल]] के अतिरिक्त, बेन्ज़िडीन नाइट्रोजन परमाणुओं को प्रोटोनित किया जाता है और मणिका स्थायी रूप से बाइफेनोल स्टेशन पर स्थित हो जाती है। यही प्रभाव [[इलेक्ट्रोसिंथेसिस|विद्युत-रसायन]] ऑक्सीकरण ([[बैन्जीडाइन]] [[कट्टरपंथी आयन|रेडिकल आयन]] बनाने में) द्वारा प्राप्त किया जाता है और ये दोनों प्रक्रियाएँ महत्वपूर्ण रूप से उत्क्रमणीय होती हैं।
-==इस पेज में लापता आंतरिक लिंक की सूची==
+वर्ष 2007 में एक प्रायोगिक [[DRAM|डीरैम]] परिपथ में आणविक शटल का उपयोग किया गया था।<ref>''A 160-kilobit molecular electronic memory patterned at 1011 bits per square centimetre''
+Jonathan E. Green, Jang Wook Choi1, Akram Boukai, Yuri Bunimovich, Ezekiel Johnston-Halperin, Erica DeIonno, Yi Luo, Bonnie A. Sheriff, Ke Xu, Young Shik Shin, Hsian-Rong Tseng, J. Fraser Stoddart and James R. Heath [[Nature (journal)|Nature]] 445, 414-417 (25 January '''2007''') | {{doi|10.1038/nature05462}}</ref> उपकरण में 400 तलीय [[सिलिकॉन]] [[nanowire|नैनोवायर]] [[इलेक्ट्रोड]] (33 एनएम अंतरालों पर 16 [[नैनोमीटर]] (एनएम) चौड़े) होते हैं, जो समान विमाओं वाले अन्य 400 [[टाइटेनियम]] शीर्ष-नैनोवायरों द्वारा पार किए जाते हैं, जो नीचे प्रदर्शित द्विस्थितिक रोटैक्सेन के [[मोनोलेयर|एकलस्तर]] को अंतर्दाबित करते हैं:
-*पीएच सूचक
+:[[File:MolecularSwitchInElectronicmemory.png|500px|इलेक्ट्रॉनिक मेमोरी में आणविक स्विच]]
-*दृश्य बोध
+:उपकरण में प्रत्येक [[काटा|बिट]] में एक सिलिकॉन और एक टाइटेनियम क्रॉसबार होता है जिसमें लगभग 100 रोटैक्सेन अणु होते हैं जो लंबवत कोणों पर उनके बीच के स्थान को भरते हैं। बाईं ओर जलस्नेही [[डाएइथाईलीन ग्लाइकोल|डाइएथिलीन ग्लाइकॉल]] अवरोधक (ग्रे) को विशेष रूप से सिलिकॉन तार (फॉस्फोरस अपमिश्रण द्वारा जलस्नेही बनाये गये) को स्थिर करने के लिए संरचित किया गया है, जबकि दाईं ओर जलविरोधी [[टेट्राफेनिलमीथेन|टेट्राएरिलमेथेन]] अवरोधक ऐसे ही जलविरोधी टाइटेनियम तार के समान है। स्विच की भौमिक अवस्था में, पैराक्वाट वलय एक [[tetrathiafulvalene|टेट्राथियाफुलवेलीन]] इकाई (लाल रंग में) के आसपास स्थित होता है, लेकिन यह [[नेफ़थलीन|डाइऑक्सीनेफ्थिल]] इकाई (हरे रंग में) में विस्थापित हो जाती है, जब फुलवेलीन इकाई का ऑक्सीकरण धारा के अनुप्रयोग द्वारा किया जाता है। जब फुलवेलीन वापस कम हो जाता है तो एक मितस्थायी उच्च चालकता '1' अवस्था का निर्माण होता है जो लगभग एक घंटे के रासायनिक अर्द्ध-जीवन काल के साथ भौमिक अवस्था में वापस आ जाता है। [[टेरामैक]] परियोजना में पाए जाने वाले दोष-सहिष्णु आर्किटेक्चर को अपनाकर दोषों की समस्या को दूर किया जाता है। इस प्रकार एक ऐसा परिपथ प्राप्त होता है जिसमें एक श्वेत रक्त कोशिका के आकार के क्षेत्र पर 160,000 बिट होते हैं जो 1011 बिट प्रति वर्ग सेंटीमीटर में रूपांतरित होते हैं।
-*जीवविज्ञान
-*allosteric विनियमन
-*परिपत्र द्विवर्णता
-*enantiomer
-*चुंबकीय हेलीसिटी
-*अलकाली धातु
-*यंत्रवत्-इंटरलॉक आणविक आर्किटेक्चर
-*paraquat
-*श्वेत रक्त कोशिका
-*रासायनिक आधा जीवन
 ==संदर्भ==
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