Single-Molecule Study Reveals Ion-Dependent Conformational Change and Nanomechanical Property of Crown Ether-Based Polymer
Notice bibliographique
Résumé
The host–guest recognition of crown ethers and alkali metal ions plays a key role in many functional systems. The understanding of the static conformation of the crown ether ring and guest ion is steadily growing, but little is known about the dynamic response of the complex structure when the crown ether ring is deformed. In this study, we successfully monitored the conformational changes of the host–guest complex formed by poly(dibenzo-18-crown-6) and metal ions through single-molecule force spectroscopy and constrained geometry simulated external force calculations. A distinctive shoulder-like force plateau can be observed on the force–extension curve, which depends on both the cation and anion species. Quantum chemical calculations revealed that during the conformation change, the number of coordination bonds between the oxygen atoms on the ring and K + ions were dynamically changed from six to four with an intermediate bond number of two, and K + was gradually squeezed out of the center of the crown ether ring. In addition, the size of the alkali metal ions was found to greatly affect its deformation pathway. This study deepened our understanding of crown ether-based host–guest interactions in a brand-new vision. And, it is useful for tuning the properties of crown ether-based functional materials because the DB18C6 unit can be easily incorporated into the network of polymer materials. Furthermore, such a method can be used to explore and tune the host–guest interactions in other macrocycle-based systems.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».