Супрамолекулярная химия - 4.5.Супрамолекулярная динамика - 46 - читать

Супрамолекулярная химия(Страница: 46)

Страница: 
46

Супрамолекулярная химия читать 4.5.Супрамолекулярная динамика 46

Супермолекуларецептор—субстратможет быть охарактеризована своими геометрическими (структура, конформация), термодинамическими (устойчивость, энтальпия и энтропия образования) и кинетическими (скорости образования и диссоциации) параметрами. Многочисленные физико-химические исследования дали большой фактический материал о термодинамических и кинетических свойствах супрамолекулярных ассоциатов. Этоотносится к комплексам ионов металлов с краун-эфирами, криптандами, разнообразными макрои макрополициклическими лигандами, а также к комплексам анионов с различными рецепторами (см. ссылки в разд.2.3—2.5,4.1—4.4и гл.3).Подобные данные были получены также для многочисленных супермолекул, возникающих за счет взаимодействия нейтральных молекул с рецепторами[2.18, 4.6, 4.70].В ходе исследований может быть получена информация о свободных энергиях, энтальпиях и энтропиях образования супермолекул, а также о скоростях их образования и диссоциации, что позволяет выявить взаимосвязь между природой компонентов, участвующих в процессе, энергетикой нековалентных взаимодействий (потенциалы взаимодействий, термохимия[4.71]) и особенностями распознавания. На распознавание существенно влияет среда, причем эффекты растворителя проявляются в значениях энтальпий и энтропий образования супермолекулярного ассоциата, как, например, в отрицательных энтропиях образования криптатов ионов щелочных металлов в водных растворах[2.28]или в возрастании экзотермичности связывания субстратов с циклофановыми рецепторами по мере увеличения полярности растворителя[4.72].

Среда может оказывать заметное влияние на форму самих молекулрецепторов. Изменение формы рецепторов, в свою очередь, может сильно сказаться на способности к связыванию субстратов. Примером могут служить амфифильные циклофановые рецепторы, подверженные в водных растворах действию гидрофобно-гидрофильных факторов. Проявления эффектов среды можно наглядно видеть, сравнивая кристаллические структуры твердых соединений. В качестве примера тому приведем две различные формы водорастворимой гексанатриевой соли макробициклического циклофана66,имеющие совершенно различные кристаллические структуры:

image42.png

Объемнаяклеточная структура71состоит из цилиндров, составляющих гексагональный узор; плоская структура72образует упакованные друг над другом молекулярные слои, разделенные слоями молекул воды[4.73].Эти две структуры наглядно показывают, как среда может влиять на форму молекулы и как, в свою очередь, форма молекулы может быть связана с супрамолекулярной организацией среды. Зная о сосуществовании двух абсолютно различных структур, образованных одними и теми же молекулами66,интересно исследовать поведение способных к организации в различные периодические структуры амфифильных молекул в процессах комплексообразования в различных условиях[4.74, 4.75].Можно ожидать, что способность таких молекул, как66,селективно связывать заданные субстраты должна сильно зависеть от среды. В частности, за счет гидрофобных эффектов может сильно деформироваться форма рецептора. Такие эффекты могут быть важны тогда, когда функциональные молекулы внедряются в мембранные фазы. Их важно учитывать при определении формы и функций биомолекул.

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
3,063
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
3,685
See video
Видео
Основным источником этанола является нефтехимический синтез, использующий реакцию, гидратации этилена в присутствии различных катализаторов. Известны также...
02.04.2013 | 6:58
3,217