Супрамолекулярная химия - 4.3. Гетеротопные сорецепторы—циклофановые рецепторы, амфифильные рецепторы, большие молекулярные клетки - 42 - читать

Супрамолекулярная химия(Страница: 42)

Страница: 
42

Супрамолекулярная химия читать 4.3. Гетеротопные сорецепторы—циклофановые рецепторы, амфифильные рецепторы, большие молекулярные клетки 42

За последние годы было синтезировано много новых макроциклических рецепторов, содержащих различные полярные функциональные группы. Эти рецепторы способны образовывать комплексы с заряженными и незаряженными органическими субстратами. Синергетическое сочетание электростатических и гидрофобных эффектов[4.30]может наблюдаться вамфифилъных рецепторах, содержащих заряженные связывающие фрагменты с органическими функциональными группами, причем экранирование полярных фрагментов препятствует их взаимодействию с растворителем и усиливает тем самым электростатические взаимодействия субстрат—рецептор. Несмотря на то что наблюдаемые процессы чаще следует отнести к обычному связыванию, чем к истинному распознаванию, на сегодняшний день удалось накопить обширный экспериментальный материал, который может составить основу для анализа особенностей молекулярного комплексообразования, а также для выбора подходящих структурных фрагментов при дизайне новых молекул-рецепторов. Мы ограничимся здесь только несколькими иллюстративными примерами, базирующимися на наших собственных работах, отсылая заинтересованного читателя для дальнейшего изучения к специальным обзорам, посвященным этой обширной области.

image34.png

Большие гидрофобные полости можно получить, используя макроциклические или трехмерные макрополициклические рецепторыциклофановоготипа. Данные рецепторы можно сделать водорастворимыми, введя в них подходящие полярные группы[2.56, 4.31—4.34,А.11]. Синтезировано много таких молекул, и некоторые из них обладают замечательной способностью к связыванию разнообразных субстратов. Рецепторы этого типа могут содержать самые разные структурные фрагменты, участвующие в различных типах взаимодействий. Поэтому они играют очень важную роль в изучении фундаментальных и прикладных аспектов молекулярного распознавания органических молекул. Макроциклические молекулы, получаемые конденсацией колец и образующие “пояса “, “воротники “ит. д., представляют собой интересный пример структур, пригодных для создания жестких рецепторов циклофанового типа[4.35]. Был также подробно изучен другой класс соединений, получивших названиекаликсаренов. Синтезировано множество производных каликсаренов с различными функциональными группами, проявляющих разнообразные свойства в связывании различных субстратов и в химических реакциях[4.36,А.6, А.23].Кавитанды[4.37]представляют собой пример структур с упрочненными полостями. К кавитандам относятся, например, жесткие и полые рецепторы кукурбитурильного типа [2.103с]. Были получены большие циклические структуры, основанные на порфириновых [4.38а,b] и стероидных [4.32Ь, 4.38с] фрагментах, а также на протяженных фенилацетиленовых “лесах “[4.38d].

Представляют большой интерес также сферическиекриптофаны, прежде всего из-за способности к связыванию производных метана. Например, они способны к хиральному распознаваниюCHFCIBr.На примере криптофанов возможно изучение процессов распознавания нейтральными рецепторами нейтральных субстратов, в частности влияние комплементарности формы и размера молекул на селективность комплексообразования[4.39].Эффективная защита включенных в полость молекул-субстратов при образовании их комплексов с такими рецепторами, каккарцеранды[4.40],позволяет получать высокореакционноспособные частицы, например циклобутадиен [4.41а] или ортохиноны [4.41Ь], внутри полости. Были описаны многочисленные “молекулы-контейнеры “[А.38], способные включать разнообразные молекулы в качестве гостей. Некоторые характерные примеры различных типов таких соединений представлены на схемах59(циклофан),60(кубический азациклофан)[4.34],61а, 61Ь([4]и[6]-каликсарены),62(кавитанд),63(криптофан),64(карцеранд).

Медиа

See video
Видео
Химический элемент - это вид атомов, характеризующийся определенными зарядами ядер и строением электронных оболочек. В настоящее время известно 110 элементов:...
02.04.2013 | 6:58
3,062
See video
Видео
Сервис Нигма-Химия и многие функции Нигма-математики не имеют аналогов ни в России, ни в мире.Начиная с 2009 года, Нигма разрабатывает интеллектуальную...
02.04.2013 | 6:58
3,683
See video
Видео
Основным источником этанола является нефтехимический синтез, использующий реакцию, гидратации этилена в присутствии различных катализаторов. Известны также...
02.04.2013 | 6:58
3,216