Un campo de investigación reciente es el de las máquinas moleculares. Inspirándose en la mecánica biológica, muchos han buscado formar sistemas moleculares en movimiento para generar trabajo que promete tener muchas aplicaciones. De interés especial para estos propósitos son un tipo de moléculas llamadas Catenanos y Rotaxanos.
- Catenanos: Estructuras formadas por la interconexión de dos o más macro-ciclos para formar una cadena, con cada macro ciclos tomando el papel de un eslabón.
Catenanos
- Rotaxanos: Estructuras con una molécula en forma de mancuerna rodeada en el centro por un macro-ciclos.
Rotaxanos
Los primeros Catenanos y Rotaxanos fueron sintetizados en 1960, pero no fue sino hasta hace unos años que se empezaron a considerar estas estructuras como posibles fuentes de una aplicación importante.
La síntesis de este tipo de estructuras era muy difícil ya que se utilizaban únicamente fuerzas intermoleculares e interacciones ácido-base para dirigir la reacción. En la actualidad ya no existen ese tipo de impedimentos ya que se han diseñado métodos de síntesis que incorporan metales de transición para dirigir la reacción. Uno de los metales más empleados para esto es el cobre en estado de oxidación.
Macrociciclo: Cualquier molécula que contiene un anillo con nueve o más átomos.