Супрамолекулярная химия - 7.4.Супрамолекулярный гетерогенный катализ - 79 - читать

Супрамолекулярная химия(Страница: 79)

Страница: 
79

Супрамолекулярная химия читать 7.4.Супрамолекулярный гетерогенный катализ 79

Особый интерес представляет стабилизация переходных состояний путем создания их отпечатков в полостях или в местах адсорбции с применением для этой цели в качестве шаблонов устойчивых аналогов переходных состояний. Были проведены исследования в направлении создания таких “катализаторов с отпечаткамиTSA“наоснове силикагеля. Участки, комплементарные аналогам переходных состояний (АПС(TSA)),вводились как метки на поверхности [7.73а] или как полости в объеме [7.73b]. Эти “отпечатанные" каталитические центры проявили выраженную специфичность по отношению к субстрату [7.74а, Ь] (в случае полостей [7.73Ь]) и хиральную селективность [7.74с,d].

То же можно осуществить с использованием органических полимерных материалов. Матричное отпечатывание комплементарных полостей, содержащих необходимые функциональные группы, позволяет моделировать активные центры ферментов[7.34, 7.35, 7.75].Такие модельные структуры могут быть использованы для энантиоселективного синтеза аминокислот[7.76]или для расщепления активированных эфиров методом получения отпечатка аналога переходного состояния[7.77].

За молекулярным распознаванием и катализом на твердыхматериалах—большоебудущее. Требуется дизайн заданных поверхностей и объемных структур путем развития методов получения комплементарных отпечатков для селективного связывания субстрата и стабилизации переходного состояния, а также способов введения реакционноспособных каталитически активных фрагментов. Интересно, например, рассмотреть возможность создать хиральные полости в цеолитах или в полимерах и дополнить их реакционноспособными группами. Особого внимания в силу своего потенциального многообразия заслуживают золь-гель-методы и материалы, созданные на их основе[7.19].

Рассмотрение твердофазных, гетерогенных аспектов супрамолекулярного катализа должно создать основу для возрастающего взаимосближения и взаимообогащения гомогенного и гетерогенного катализа, обещающего большие перспективы. Это особенно плодотворная область для будущих исследований, возникающая на стыке супрамолекулярной химии с неорганической и органической химией твердого тела.

Введение фото-, электроили ионоактивных групп и компонентов позволяет получатьфункциональныесупрамолекулярные ансамбли, которые могут быть использованы для переноса энергии, электронов или ионов, для хранения информации, передачи сигналов[7.1—7.3, 7.43, 7. 7.78—7.90].Комбинирование рецепторов, носителей и катализаторов, действие которых обусловлено процессами с участием электронов, ионов и молекулярных субстратов, с полимолекулярными организованными ансамблями открывает путь к дизайнумолекулярныхисупрамолекулярныхустройств, к созданию химических микрореакторов и искусственных клеток.

  1. Молекулярные и супрамолекулярные устройства

Молекулярными устройствами называют структурно организованные и функционально интегрированные химические системы. Молекулярные устройства основаны на определенной пространственной организации специфических компонентов; молекулярные устройства могут быть встроены в супрамолекулярные структуры[1.7, 1.9].Функция, осуществляемая устройством, является следствием интегрированияэлементарных операций, выполняемых отдельными компонентами. Можно выделить фотонные, электронные или ионные устройства в зависимости от того, являются ли компоненты фото-, электроили ионоактивными соответственно, т. е. участвуют в поглощении или испускании фотонов, являются донорами или акцепторами электронов или участвуют в ионном обмене. Так определяютсямолекулярнаяисупрамолекулярная фотоника, электроника иионика.

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
3,064
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
3,687
See video
Видео
Основным источником этанола является нефтехимический синтез, использующий реакцию, гидратации этилена в присутствии различных катализаторов. Известны также...
02.04.2013 | 6:58
3,219