University of Groningen. Photochromic molecular switches Robertus, Jort

Vergelijkbare documenten
Van 'gastarbeider' tot 'Nederlander' Prins, Karin Simone

Improving the properties of polymer blends by reactive compounding van der Wal, Douwe Jurjen

De betrouwbaarheid van kleinschalige methoden voor waterzuivering Kaaij, Rachel van der

Laat maar zitten Janssen, Janine Hubertina Lambertha Joseph

University of Groningen. De afkoelingsperiode in faillissement Aa, Maria Josepha van der

University of Groningen. Up2U Harder, Annemiek T.; Eenshuistra, Annika

Molecular aspects of HNPCC and identification of mutation carriers Niessen, Renee

Citation for published version (APA): Mazzola, P. (2016). Phenylketonuria: From body to brain [Groningen]: Rijksuniversiteit Groningen

University of Groningen

Electric double layer interactions in bacterial adhesion and detachment Poortinga, Albert Thijs

Dynamics of inner ear pressure change with emphasis on the cochlear aqueduct Laurens-Thalen, Elisabeth Othilde

University of Groningen. Zorgvermijding en zorgverlamming Schout, Hendrik Gerrit

Neuroanatomical changes in patients with loss of visual function Prins, Doety

Quantitative STIR MRI as prognostic imaging biomarker for nerve regeneration Viddeleer, Alain

University of Groningen

Procesevaluatie van het Navigator project Jager, John Mike

Bouwen op een gemeenschappelijk verleden aan een succesvolle toekomst Welling, Derk Theodoor

Citation for published version (APA): Veeze, P. (1968). Rationale and methods of early detection in lung cancer. [S.n.].

University of Groningen. Hulp op maat voor leerlingen met leerproblemen in het vmbo Mombarg, Remo

Mensen met een verstandelijke handicap en sexueel misbruik Kooij, D.G.

Een model voor personeelsbesturing van Donk, Dirk

University of Groningen

Zorgen rondom IVF Boekaar, J.; Riemersma, M.

Draagvlak migratiebeleid Postmes, Thomas; Gordijn, Ernestine; Kuppens, T.; Gootjes, Frank; Albada, Katja

Multiple sclerose Zwanikken, Cornelis Petrus

Citation for published version (APA): Verbakel, N. J. (2007). Het Chronische Vermoeidheidssyndroom, Fibromyalgie & Reuma.

University of Groningen. Electron Holography of Nanoparticles Keimpema, Koenraad

University of Groningen. Inferior or superior Carmona Rodriguez, Carmen

University of Groningen. De besmettelijkheid van de ftisis Groenhuis, Dirk Johan Jacob

Schoolsucces van Friese leerlingen in het voortgezet onderwijs de Boer, Hester

Interactie als gereedschap Koole, Tom

Citation for published version (APA): Scheepstra, A. J. M. (1998). Leerlingen met Downs syndroom in de basisschool Groningen: s.n.

Improving metabolic control in NIDDM patients referred for insulin therapy Goddijn, Patricia Petra Maria

Citation for published version (APA): Roodenburg, J. L. N. (1985). CO2-laserchirurgie van leukoplakie van het mondslijmvlies. [S.l.]: [S.n.].

University of Groningen. Eerste Hulp vaker ter plaatse Verhage, Vera

Hypothalamus, pituitary and thyroid. The control system of thyroid hormone production. Sluiter, Wim J.

Cryosurgery in cervical intraepithelial neoplasia. A morphometric study Boonstra, Hendrik

Citation for published version (APA): Hoekstra, H. J. (1982). Fractures of the proximal femur in children and adolescents [S.n.]

University of Groningen. Vrije en reguliere scholen vergeleken Steenbergen, Hilligje

University of Groningen. Resultaat van pleegzorgplaatsingen Oijen, Simon van

Multiple sclerose Zwanikken, Cornelis Petrus

Citation for published version (APA): Weide, M. G. (1995). Effectief basisonderwijs voor allochtone leerlingen Groningen: s.n.

University of Groningen. Positron emission tomography in urologic oncology Jong, Igle Jan de

On the mechanism of prokaryotic glutamate transporter homologues Groeneveld, Maarten

The development of stable influenza vaccine powder formulations for new needle-free dosage forms Amorij, Jean-Pierre

Intrapersonal factors, social context and health-related behavior in adolescence Veselska, Zuzana

Understanding the role of health literacy in self-management and health behaviors among older adults Geboers, Bas

The importance of tactical skills in talent development Kannekens, Rianne

University of Groningen. Stormy clouds in seventh heaven Meijer, Judith Linda

University of Groningen

Oxidative dehydrogenation of ethylbenzene under industrially relevant conditions Zarubina, Valeriya

Citation for published version (APA): Fodran, P. (2015). Stereoselective synthesis of glycerol-based lipids [S.l.]: [S.n.]

Uw mening over gaswinning uit het Groningen-gasveld: Onderzoeksresultaten fase 2 Hoekstra, Elisabeth; Perlaviciute, Goda; Steg, Emmalina

The diversity puzzle Mäs, Michael

Man of vrouw? Een onderzoek naar sekseverschillen in reacties op chronische aandoeningen Roeke, M.

Citation for published version (APA): Tijdschrift voor Genderstudies (2018). Jaarrekening Stichting Tijdschrift voor Vrouwenstudies.

Helping infants and toddlers in Foster family care van Andel, Hans

University of Groningen. Living with Rheumatoid Arthritis Benka, Jozef

The role of camp-dependent protein kinase A in bile canalicular plasma membrane biogenesis in hepatocytes Wojtal, Kacper Andrze

Citation for published version (APA): Crane, L. M. A. (2011). Intraoperative fluorescence imaging in cancer Groningen: s.n.

University of Groningen. Embryogenesis and neogenesis of the endocrine pancreas Gangaram-Panday, Shanti Tireshma

Today's talented youth field hockey players, the stars of tomorrow? Gemser, Marije

University of Groningen. Enabling knowledge sharing Smit - Bakker, Marloes

Citation for published version (APA): Schaafsma, S. H. (2000). Down-scaling of a fluidised bed agglomeration process Groningen: s.n.

Knowledge, chance, and change Kooi, Barteld

Lamotrigine in bipolar depression Loos, Marcus Lambertus Maria van der

Opvoeding op school en in het gezin. Onderzoek naar de samenhang tussen opvoeding en de houding van jongeren ten opzichte van sociale grenzen

University of Groningen. Quantitative CT myocardial perfusion Pelgrim, Gert

Citation for published version (APA): Kondratyuk, S. (2000). Dressing the nucleon causally Groningen: s.n.

Cervical cancer, proxies for HPV exposure, screening scare and use of proximal and distal defense behaviors in fear buffering Leckie, Glenn

University of Groningen. Ondernemerschap in Zuidoost Drenthe Hans, Lianne; Edzes, Arend; Koster, Sierdjan

Citation for published version (APA): Holwerda, A. (2013). Work outcome in young adults with disabilities Groningen: s.n.

Sphingolipids, rafts and multidrug resistance Hinrichs, Joann Wilhelm Jakob

University of Groningen. De emergentie en evolutie van drie werelden de Vries, André

University of Groningen. BNP and NT-proBNP in heart failure Hogenhuis, Jochem

Citation for published version (APA): Egberink, I. J-A. L. (2010). Applications of item response theory to non-cognitive data Groningen: s.n.

Verbindingskracht & combinatievermogen de Vries ev Delies, Jantina Jantje

Understanding the role of health literacy in self-management and health behaviors among older adults Geboers, Bas

Improving quality of care for patients with ovarian and endometrial cancer Eggink, Florine

University of Groningen. Structured diabetes care in general practice Fokkens, Sudara Andrea

Citation for published version (APA): Scheepstra, A. J. M. (1998). Leerlingen met Downs syndroom in de basisschool Groningen: s.n.

The infant motor profile Heineman, Kirsten Roselien

University of Groningen. Symptom network models in depression research van Borkulo, Claudia

Bijdrage tot de statistiek en behandeling der lip- en verhemeltespleten Borgesius, Eltje Jacob

University of Groningen. Safe and Sound van den Bosch, Kirsten Anna-Marie

De primaire frozen shoulder Stenvers, Jan Derek

Citation for published version (APA): Oldenziel, W. H. (2006). Application of a glutamate microsensor to brain tissue. s.n.

Effective monitoring and control with intelligent products Meyer, Gerben Gerald

University of Groningen. Linear conic programming: genericity and stability Jargalsaikhan, Bolor

Dithienylethene optical switches Areephong, Jetsuda

Transcriptome analysis to investigate the link between obesity and its metabolic complications Wolfs, Marcel Guillaume Maria

Citation for published version (APA): Ambrosio de Castro, A. H. (2006). Atmospheric NH3 deposition, S and N metabolism in curly kale s.n.

Brain dead donor graft deterioration and attenuation with N-octanoyl dopamine preconditioning Hottenrott, Christina Maximilia Valentina

University of Groningen. Paula voor goud Piersma, Theun. Published in: Vogels+

University of Groningen. Dwaallichten, struikeltochten, tolwegen en zangsporen Roodbol, Pieternella

Infrastructure investment in Indonesia Mustajab, M.

Galacto-oligosaccharide synthesis using immobilized β-galactosidase Benjamins, Frédéric

Citation for published version (APA): Droogh, J. (2014). Interhospital transport of the critically ill patient: Focus on the journey [S.l.]: [S.n.

Transcriptie:

University of Groningen Photochromic molecular switches Robertus, Jort IMPORTANT NOTE: You are advised to consult the publisher's version (publisher's PDF) if you wish to cite from it. Please check the document version below. Document Version Publisher's PDF, also known as Version of record Publication date: 2015 Link to publication in University of Groningen/UMCG research database Citation for published version (APA): Robertus, J. (2015). Photochromic molecular switches: based on azaobenzenes, dithienylethenes and hemithioindigos [S.l.]: [S.n.] Copyright Other than for strictly personal use, it is not permitted to download or to forward/distribute the text or part of it without the consent of the author(s) and/or copyright holder(s), unless the work is under an open content license (like Creative Commons). Take-down policy If you believe that this document breaches copyright please contact us providing details, and we will remove access to the work immediately and investigate your claim. Downloaded from the University of Groningen/UMCG research database (Pure): http://www.rug.nl/research/portal. For technical reasons the number of authors shown on this cover page is limited to 10 maximum. Download date: 14-11-2017

Samenvatting Moleculaire schakelaars werken in principe net zoals een gewone schakelaar, dwz. dat ze de mogelijkheid geven om tussen twee standen te schakelen, bijvoorbeeld uit en aan of stand A en B. Vaak worden deze schakelaars bediend met de hand. Er zijn echter ook licht-, bewegings- en temperatuurgevoelige schakelaars. Net als schakelaars in het dagelijkse leven, kunnen moleculaire schakelaars met vele stimuli geschakeld worden. De schakelaars beschreven in dit proefschrift zijn gebaseerd op moleculen die worden geschakeld met behulp van licht. De energie die licht bevat wordt gebruikt om de vorm van het molecuul te veranderen van A naar B. Deze verandering wordt een isomerisatie genoemd. Net als bij gewone schakelaars is het mogelijk lichtgevoelige moleculaire schakelaars terug te schakelen van stand B naar stand A. Schakelen van stand A naar stand B kost over het algemeen meer energie dan van stand B naar stand A. Door het molecuul naar B te schakelen wordt de schakelaar naar een energetisch hogere staat gebracht. Dit zou vergeleken kunnen worden met een kar een heuvel op duwen. De kar omhoog drukken kost meer energie dan de kar naar beneden drukken. Over het algemeen wordt ultraviolet (UV) licht gebruikt om moleculen te schakelen van stand A naar stand B, omdat UV licht veel energie bevat. Zichtbaar licht wordt gebruikt om de moleculen terug te schakelen van B naar A. Vaak blijven moleculaire schakelaars na schakeling niet perfect in de B stand staan. Net als de kar die boven aan de heuvel de neiging heeft om terug te rollen zonder dat er geduwd wordt, gebeurt dit ook met het molecuul in de B stand. Waar het de zwaartekracht is die de kar doet terug rollen, is het de temperatuur () die het terug schakelen beïnvloedt. Figuur 1: Schematische weergave van een moleculaire schakelaar geschakeld door licht. 213

De isomerisatie van de het molecuul van A naar B, resulteert in de verandering van een eigenschappen van de schakelaar. Hierbij moet gedacht worden aan de kleur, lengte of polariteit. Deze veranderingen kunnen direct geobserveerd worden, waardoor het mogelijk is om moleculaire schakelaars te gebruiken in nanoschaal materialen voor b.v. data opslag, verandering van polariteit van een oppervlak of in elektronische circuits. Een van de meest bestudeerde soorten van moleculaire schakelaars zijn de azobenzenen. Azobenzenen kunnen zich voordoen als twee isomeren, het E-isomeer waarbij de twee helften van de schakelaar uit elkaar staan of het Z-isomeer waarbij de twee helften bij elkaar staan. In het E-isomeer ondergaan azobenzenen isomerisatie naar het Z-isomeer als gevolg van bestraling met UV licht. Eenmaal in het Z-isomeer kunnen de schakelaars teruggeschakeld worden met behulp van zichtbaar licht of door verwarmen zoals eerder beschreven. De thermische eigenschappen van schakelaars zijn van groot belang. Bijvoorbeeld bij schakelaars voor data opslag is het essentieel dat de schakelaars in de gekozen stand blijven staan bij kamer temperatuur omdat anders de data verloren gaan. Het samenvoegen van meerdere schakelaars tot een systeem kan gunstig zijn. Hierbij kan bijvoorbeeld gedacht worden aan data opslag waarbij het samenvoegen van twee schakelaars leidt tot een vergroting van de opslag capaciteit. In hoofdstuk 3 wordt een systeem beschreven dat bestaat uit twee gekoppelde azobenzenen en is onderzocht of het schakelen van één van de twee eenheden de andere beïnvloedt. Het bleek dat ondanks de kleine afstand tussen de twee schakelaars, de azobenzenen zich onafhankelijk van elkaar gedragen. In hoofdstuk 4 worden hemithio indigoschakelaars beschreven, deze schakelaars bestaan voor de helft uit een stilbeenschakelaar terwijl de andere helft een thioindigo schakelaar is. Ook deze schakelaars kunnen tussen een Z en E isomeer geschakeld worden met licht. In het geval van Hemithioindigoschakelaars is de Z-vorm meer stabiel dan de E-vorm. Net als voor de azobenzeenschakelaars zijn voor deze schakelaars de thermische eigenschappen van de minder stabiele vorm (het E-isomeer) bestudeerd. Hemithioindigoschakelaars bleken gevoelig te zijn voor de polariteit van hun omgeving. In meer polaire omgeving isomeriseert de E-vorm tot 50 x sneller terug naar de Z- isomeer dan in een apolaire omgeving. In hoofdstuk 5 is bestudeerd of hemithioindigoschakelaars zijn te schakelen met behulp van een elektrische potentiaal in plaats van met licht. Zowel de stilbeen- als de thioindigoschakelaars kunnen geschakeld worden door de applicatie van elektrische potentiaal. Het ligt dus in de verwachting dat een combinatie van deze twee schakelaars soortgelijk gedrag vertoont. Het blijkt echter dat de applicatie van een elektrische potentieel lijd tot een complex mengsel van nieuwe structuren, waarvan de exacte structuur niet kon worden vastgesteld. Deze vorm van schakelen voor hemithioindigo schakelaars zal dus in de toekomst verder onderzocht moeten worden. 214

Nanodeeltjes zijn deeltjes in de orde van één tot een paar honderd nanometer. Tegenwoordig worden nanodeeltjes gebruikt in allerlei commerciële en medische producten. Deze deeltjes komen na verloop van tijd terecht in het milieu. Het is dus van groot belang om te begrijpen welke effecten dit soort deeltjes hebben op organismen. Nanodeeltjes zijn echter erg moeilijk te visualiseren vanwege hun geringe grootte. Er zijn echter microscopische technieken die het mogelijk maken objecten en processen met een ± 10 nm resolutie te visualiseren in levende cellen zonder deze te hoeven prepareren. Eén van deze technieken is photo activated localization microscopy (PALM). In PALM wordt gebruikgemaakt van fluorescerende moleculen (of probes) waarvan de fluorescentie aan/uit geschakeld kan worden met behulp van licht. Door te alterneren tussen de lichtgevende en donkere staat kan de probe met zeer hoge nauwkeurigheid worden gelokaliseerd. Als de probe wordt verankerd aan een object, bijvoorbeeld een niet fluorescerend deeltje, dan kan dit worden gevolgd. In hoofdstuk 6 worden de synthese en de eigenschappen van een fluorescente schakelaar die verankerd kan worden aan goud nanodeeltjes beschreven. Als de schakelaar eenmaal is opgenomen door cellen kan de fluorescentie nog steeds worden geschakeld door bestraling (met licht) van de cellen. Het is echter nog niet gelukt om deze schakelaars te verankeren aan het oppervlak van het goud nanodeeltje. Tijdens de synthese van de moleculaireschakelaars in hoofdstuk 6 werd een efficiënte methode voor de omzetting van van t-butylthioethers naar hun thioacetaten ontdekt. De resultaten van dit onderzoek staan uitvoerig beschreven in hoofdstuk 7. In organische synthese moeten de reactiviteit van verschillende functionele groepen vaak worden gebalanceerd. Om te voorkomen dat een verkeerde functionele groep reageert wordt gebruik gemaakt van beschermgroepen. Deze beschermgroepen blokkeren een functionaliteit zodanig dat deze niet reageren. Er zijn veel zeer robuuste beschermgroepen bekend die zowel basische als zure omstandigheden kunnen overleven. Dit soort groepen is vaak zo robuust dat zij moeten worden verwijderd onder drastische condities (b.v. hoge temperatuur of zuurgraad). Deze condities zijn vaak echter niet aanvaardbaar voor complexe moleculen die veel functionaliteiten bezitten die kunnen leiden tot ongewenste reacties. Het is daarom vaak gunstig zeer robuuste beschermgroepen te verwijderen of te vervangen door een minder robuuste beschermgroep, in plaats dit te doen aan het einde van de synthese. In hoofdstuk 7 worden de robuuste t-butylthioethers zeer efficiënt omgezet in hun thioacetaten door gebruik te maken van titanium(iv)chloride. Er werd gevonden dat deze reacties vaak al in enkele seconden verlopen en zelfs uitgevoerd kunnen worden met katalytische hoeveelheden titanium(iv)chloride. 215

216