تأثیر جایگزینی حلقه ی پیریدین بهجای حلقه ی فنیل در عملکرد قیچی-مولکولی با استفاده از محاسبات مکانیک کوانتوم

قیچی مولکولی، وسیله ای در حدود چند نانومتر است که باید شامل سه قسمت ضروری محور، دو تیغه و دو دسته باشد.در نمونه ای از قیچی های مولکولی ساخته شده از مولکول فروسن به عنوان محور، دو گروه فنیل به عنوان تیغه ها و دوگروه فنیل دیگر که به واسطه ی پیوند اتیلنی با واحد آزو بنزن پیوند خورده اند به عنوان دسته ها استفاده می شود. در یک کار محاسباتیDFTاز حلقه ی پیریدین به جای حلقه ی فنیل به ترتیب در تیغه ها،دسته ها و در واحد آزوبنزن قیچی مولکولی استفاده شد تا تأثیر این جایگزینی در زاویه ی باز و بسته شدن تیغه های قیچی مولکولی و هم چنین تغییرات انرژی مربوط به تبدیل فرم باز به فرم بسته ی قیچی مولکولی مورد نظر،بررسی شود .در این محاسبات ازروشB3LYP/3-21G*استفاده شده و پایدارترین فرم برای تمامی حالت های جایگزینی به دست آمد. بررسی تأثیرات ناشی از جایگزینی حلقهی پیریدین به جای حلقهی فنیل در قسمتهای مختلف قیچی مولکولی نشان می دهد که، قرار- گرفتن حلقهی پیریدین بهجای حلقهی فنیل در تیغهها، تغییر چندانی در زاویهی بین دو تیغه ایجاد نمی کند، اما در اثرجایگزینی حلقه ی پیریدین بهجای حلقه ی فنیل در دسته ها ،اختلاف زاویه ی دو تیغه قیچی مولکولی در دو فرم باز و بسته ی آن تا حد زیادی کاهش می یابد که این امر موجب پایین آمدن کارایی قیچی مولکولی خواهد شد. از سوی دیگر،قرار گرفتن حلقهی پیریدین به جای حلقهی فنیل در واحد آزوبنزن، سبب باز و بسته شدن تیغههای قیچی مولکولی با زاویه ی بیشتر به ازای صرف انرژی کمتر شده که در نتیجه ی آن کارایی قیچی مولکولی افزایش خواهد یافت.