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Enregistrement W4366257359 · doi:10.1021/accountsmr.3c00025

Supramolecular Cucurbit[7]uril@Ferrocene Complexation on Surface: From Nanostructure Differentiation to Guest Quantitation

2023· article· en· W4366257359 sur OpenAlexafffund
Qi Lin, Ruibing Wang, Hua‐Zhong Yu

Notice bibliographique

RevueAccounts of Materials Research · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueMolecular Junctions and Nanostructures
Établissements canadiensSimon Fraser University
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of Canada
Mots-clésSupramolecular chemistryFerroceneRedoxChemistryCucurbiturilCombinatorial chemistryElectrochemistryBiosensorNanotechnologyMolecular bindingMoleculeMaterials scienceElectrodeOrganic chemistryPhysical chemistry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Conspectus Cucurbit[7]uril (CB[7]), an important member of the macrocyclic cucurbit[ n ]uril host family, has attracted much attention due to its ability to form ultrastable inclusion complexes with aromatic or “ring”-structured compounds. In particular, for the CB[7]@ferrocene (Fc) host–guest complex, its exceptionally high binding affinity, ideal redox activity, and extreme stability against biological media have promoted its potential to substitute traditional natural binding pairs (antigen/antibody and biotin/avidin complexes as examples) in many biochemical applications, such as purification, labeling, and biomolecular assembly. In recent years, the immobilization of CB[7]@Fc host–guest complex on electrode surface via various strategies has expanded its use for fabricating electroactive biofunctional devices, such as electrochemical biosensors and switches, where the redox response of Fc/Fc + can be used as both characterization and sensing signal. These applications require in-depth understanding of the interfacial CB[7]@Fc host–guest binding behavior, which is different from that in a homogeneous solution phase; such studies, in turn, will facilitate the design and development of more efficient interfacial host–guest binding systems. With the advantages of easy preparation, high stability, and reversible redox response, ferrocenyl alkanethiolate self-assembled monolayers (SAMs) on gold have been widely employed as an electroanalytical platform for studying electron transfer behavior and molecular interactions (i.e., ion pairing) and probing microenvironmental changes. In order to achieve an “ideal” redox response for these applications (e.g., a single pair of redox peaks), mixed Fc-alkanethiolate SAMs with low Fc coverage are usually prepared, where the influences from different structural domains and nonuniform distribution of Fc terminal groups in the SAM are minimized. In the past decade, our team has been exploring the renewed applications of Fc-alkanethiolate SAMs, while performing characterizations of their structural properties by electrochemistry and other surface techniques. In particular, we employed redox-active Fc-alkanethiolate SAMs to quantitatively study the interfacial CB[7]@Fc host–guest binding and explored a range of applications for nanostructure differentiation, long-range electron transfer regulation, and quantitation of non-redox-active guests. Besides, we have extended our electrochemical study of interfacial CB[7]@Fc host–guest binding with CB[7]-terminated alkanethiolate SAMs, where the electrochemical quantitation of the CB[7]@Fc host–guest complex formed on an electrode surface becomes straightforward. In this Account, we first provide a brief literature review of the CB[7]@Fc host–guest chemistry, including fundamental studies in solution as well as the challenges for its application on surfaces. Subsequently, we describe our studies of interfacial CB[7]@Fc host–guest complexation on binary SAMs on gold, including fundamental voltammetric evaluation of binding thermodynamics and kinetics, as well as its applications. Lastly, we introduce our recent electrochemical study on interfacial CB[7]@Fc complexation by tethering CB[7] on alkanethiolate SAMs (via click chemistry). These research accomplishments shed light on the profound ability of forming interfacial CB[7]@Fc host–guest binding systems for both fundamental studies and practical applications; the knowledge obtained herein paves the way to further understanding of surface-immobilized supramolecular host–guest systems.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,064
Score d'incertitude au seuil0,683

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,044
Tête enseignante GPT0,327
Écart entre enseignants0,283 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations17
Publié2023
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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