Operations and thermodynamics of an artificial rotary molecular motor in solution

ChemPhysChem

Volumn 15, Issue 9, 2014, Pages 1834-1840

  Moro, Lorenzo ^a   Di Giosia, Matteo ^a   Calvaresi, Matteo ^a   Bakalis, Evangelos ^a   Zerbetto, Francesco ^a  

^a UNIVERSITY OF BOLOGNA   (Italy)

Author keywords

atomistic calculations; molecular dynamics; molecular motors; nonequilibrium processes; thermodynamics

Indexed keywords

MOLECULAR MOTOR; SOLUTION AND SOLUBILITY;

CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; COMPUTER SIMULATION; MOTION; ROTATION; SOLUTION AND SOLUBILITY; THERMODYNAMICS;

COMPUTER SIMULATION; MODELS, MOLECULAR; MOLECULAR MOTOR PROTEINS; MOTION; ROTATION; SOLUTIONS; THERMODYNAMICS;

EID: 84902983013     PISSN: 14394235     EISSN: 14397641     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/cphc.201400061     Document Type: Article

References (53)

1. E. R. Kay, D. A. Leigh, F. Zerbetto, Angew. Chem. 2007, 119, 72-196
2. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 72-191.
3. M. Mickler, E. Schleiff, T. Hugel, ChemPhysChem 2008, 9, 1503-1509.
4. V. Balzani, A. Credi, M. Venturi, ChemPhysChem 2008, 9, 202-220.
5. F. Julicher, A. Ajdari, J. Prost, Rev. Mod. Phys. 1997, 69, 1269-1282.
6. J. Michl, E. C. H. Sykes, ACS Nano 2009, 3, 1042-1048.
7. A. Coskun, M. Banaszak, R. D. Astumian, J. F. Stoddart, B. A. Grzybowski, Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 19-30.
8. A. B. Kolomeisky, M. E. Fisher, Annu. Rev. Phys. Chem. 2007, 58, 675-695.
9. R. A. van Delden, M. K. J. ter Wiel, M. M. Pollard, J. Vicario, N. Koumura, B. L. Feringa, Nature 2005, 437, 1337-1340.
10. W. R. Browne, B. L. Feringa, Nat. Nanotechnol. 2006, 1, 25-35.
11. Y.-G. Tao, R. Kapral, ChemPhysChem 2009, 10, 770-773.
12. M. Klok, N. Boyle, M. T. Pryce, A. Meetsma, W. R. Browne, B. L. Feringa, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 10484-10485.
13. L. Grill, K. H. Moresco, G. Rapenne, S. Stojkovic, X. Bouju, C. Joachim, Nat. Nanotechnol. 2007, 2, 95-98.
14. A. V. Akimov, A. B. Kolomeisky, J. Phys. Chem. C 2012, 116, 22595-22601.
15. B. H. McNaughton, P. Kinnunen, M. Shlomi, C. Cionca, S. N. Pei, R. Clarke, P. Argyrakis, R. Kopelman, J. Phys. Chem. B 2011, 115, 5212-5218.
16. A. V. Akimov, A. B. Kolomeisky, J. Phys. Chem. C 2011, 115, 125-131.
17. D. M. Huang, P. Harrowell, J. Phys. Chem. C 2011, 115, 9526-9534.
18. K. L. Wong, G. Pawin, K. Y. Kwon, X. Lin, T. Jiao, R. Fawcett, U. Solanki, L. Bartels, S. Stolbov, T. Rahman, Science 2007, 315, 1391-1393.
19. F. C. Simmel, ChemPhysChem 2009, 10, 2593-2597.
20. S. Horch, H. Lorensen, S. Helveg, E. Laegsgaard, I. Stensgaard, K. Jacobsen, J. Nørskov, F. Besenbacher, Nature 1999, 398, 134-136.
21. J. K. Gimzewski, C. Joachim, R. R. Schlittler, V. Langlais, H. Tang, I. Johannsen, Science 1998, 281, 531-533.
22. Y. Shirai, A. J. Osgood, Y. M. Zhao, K. F. Kelly, J. M. Tour, Nano Lett. 2005, 5, 2330-2334.
23. C. Joachim, G. Rapenne, ACS Nano 2013, 7, 11-14.
24. T. R. Kelly, H. De Silva, R. A. Silva, Nature 1999, 401, 150-152.
25. S. Garaudée, S. Silvi, M. Venturi, A. Credi, A. H. Flood, J. F. Stoddart, ChemPhysChem 2005, 6, 2145-2152.
26. G. S. Kottas, L. I. Clarke, D. Horinek, J. Michl, Chem. Rev. 2005, 105, 1281-1376.
27. R. D. Astumian, P. Hanggi, Phys. Today 2002, 55, 33-39.
28. X.-J. Zhang, H. Qian, M. Qian, Phys. Rep. 2012, 510, 1-86.
29. U. Seifert, Rep. Prog. Phys. 2012, 75, 126001.
30. R. D. Astumian, P. B. Chock, T. Y. Tsong, Y. D. Chen, H. V. Westerhoff, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1987, 84, 434-438.
31. M. Magnasco, Phys. Rev. Lett. 1993, 71, 1477-1481.
32. J. Prost, J. Chauwin, L. Peliti, A. Ajdari, Phys. Rev. Lett. 1994, 72, 2652-2655.
33. H. D. Zhou, Y. D. Chen, Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 194-197.
34. R. D. Astumian, Science 1997, 276, 917-922.
35. J. M. R. Parrondo, B. J. de Cisneros, Appl. Phys. A 2002, 75, 179-191.
36. S. Toyabe, T. Okamoto, T. Watanabe-Nakayama, H. Taketani, S. Kudo, E. Muneyuki, Phys. Rev. Lett. 2010, 104, 198103.
37. E. Zimmermann, U. Seifert, New J. Phys. 2012, 14, 103023.
38. K. Sekimoto, J. Phys. Soc. Jpn. 1997, 66, 1234-1237.
39. H. Qian, Phys. Rev. E 2001, 65, 016102.
40. M.-P. Qian, M. Qian, G. L. Gong, Contemp. Math. 1991, 118, 255-261.
41. E. Bakalis, J. Comput. Theor. Nanosci. 2010, 7, 1783-1799.
42. C. Bergonzo, A. J. Campbell, R. C. Walker, C. Simmerling, Int. J. Quantum Chem. 2009, 109, 3781-3790.
43. D. A. Case, T. A. Darden, T. E. Cheatham, C. L. Simmerling, J. Wang, R. E. Duke, R. Luo, R. C. Walker, W. Zhang, K. M. Merz, B. Roberts, B. Wang, S. Hayik, A. Roitberg, G. Seabra, I. Kolossváry, K. F. Wong, F. Paesani, J. Vanicek, J. Liu, X. Wu, S. R. Brozell, T. Steinbrecher, H. Gohlke, Q. Cai, X. Ye, J. Wang, M.-J. Hsieh, G. Cui, D. R. Roe, D. H. Mathews, M. G. Seetin, C. Sagui, V. Babin, T. Luchko, S. Gusarov, A. Kovalenko, P. A. Kollman, Amber 11, University of California, San Francisco, 2010.
44. Gaussian 09 (Revision D.01), M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, G. Scalmani, V. Barone, B. Mennucci, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Caricato, X. Li, H. P. Hratchian, A. F. Izmaylov, J. Bloino, G. Zheng, J. L. Sonnenberg, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, T. Vreven, J. A. Montgomery, Jr., J. E. Peralta, F. Ogliaro, M. Bearpark, J. J. Heyd, E. Brothers, K. N. Kudin, V. N. Staroverov, R. Kobayashi, J. Normand, K. Raghavachari, A. Rendell, J. C. Burant, S. S. Iyengar, J. Tomasi, M. Cossi, N. Rega, N. J. Millam, M. Klene, J. E. Knox, J. B. Cross, V. Bakken, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J. W. Ochterski, R. L. Martin, K. Morokuma, V. G. Zakrzewski, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, S. Dapprich, A. D. Daniels, Ö. Farkas, J. B. Foresman, J. V. Ortiz, J. Cioslowski, D. J. Fox, Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2009.
45. J. Torras, F. Rodriguez-Ropero, O. Bertran, C. Aleman, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 3574-3580.
46. S. Grimm, C. Brauchle, I. Frank, ChemPhysChem 2005, 6, 1943-1947.
47. www.comsol.com.
48. J. Conyard, K. Addison, I. A. Heisler, A. Cnossen, W. R. Browne, B. L. Feringa, S. R. Meech, Nat. Chem. 2012, 4, 547-551.
49. I. Prigogine, Introduction to Thermodynamics of Irreversible Processes, 3 rd ed., Wiley, New York, 1968.
50. M. E. Fisher, A. B. Kolomeisky, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1999, 96, 6597-6602.
51. M. Kosmas, E. Bakalis, Phys. Lett. A 2006, 358, 354-357.
52. E. Bakalis, Physica A 2012, 391, 3093-3101.
53. E. Bakalis, F. Zerbetto, MATCH Commun. Math. Comput. Chem. 2011, 66, 549-572.