Para el desarrollo de máquinas de molécula única en superficies, una geometría molecular vertical basada en una plataforma simple y común es un enfoque de diseño prometedor. Esto podría permitir desacoplar la unidad activa de la superficie de apoyo y obtener un sistema modular flexible. Una plataforma ideal para este propósito es la subftalocianina con su geometría en forma de cuenco y funcionalización axial. Funcionalizamos las SubPcs con una serie de ligandos axiales verticales de diferentes longitudes de conjugación. Su adsorción en la superficie de Au(111) fue estudiada mediante microscopía de tunelamiento de barrido a baja temperatura, respaldada por simulaciones. Encontramos que aumentar la longitud de conjugación del ligando axial induce una transición distinta en la geometría de adsorción. Los ligandos largos, como los derivados de azobenceno y naftaleno, adoptan una geometría de adsorción inversa con el ligando adsorbido plano sobre la superficie y la plataforma SubPc apuntando hacia arriba. Estas moléculas inversas interactúan además, formando cadenas unidimensionales. La disposición intermolecular y las distancias en las cadenas están determinadas por la orientación del ligando axial en la superficie. En contraste, el ligando más corto, que está formado por un único anillo de fenilo, se adsorbe predominantemente con la plataforma SubPc sobre la superficie y permite la rotación por la punta del STM. Nuestros hallazgos revelan una clara relación estructura-adsorción y ofrecen una estrategia racional para controlar la orientación y el empaquetamiento de las máquinas de molécula única basadas en SubPc en superficies mediante el diseño de los ligandos axiales.
Plate et al. (Jue,) estudiaron esta cuestión.