Супрамолекулярная химия - 8.5.4.Включение ионных и молекулярных процессов - 122 - читать

Супрамолекулярная химия(Страница: 122)

Страница: 
122

Супрамолекулярная химия читать 8.5.4.Включение ионных и молекулярных процессов 122

Несмотря на то что они носят случайный, а не ориентированный характер, движения субстрата внутри циклодекстриновой полости (см. разд.4.5)отдаленно напоминают движение шара. Коррелированные внутренние вращения объемных групп, играющих роль направляющей зубчатой системы передач, подобны движениям зацепляющихся зубчатых колес, осуществляемым на молекулярном уровне [8.279Ь]. Механическое движение создается в белке при помощи пролинового выключателя, который приводится в действие пептидилпролил-цис-трянс-изомеразами [8.279с]. Примером механической бистабильности может служить существование ориентационных изомеров гостей в карцеплексах[8.279d].Механические аналогии можно также провести, рассматривая нанизанные и взаимозацепляющиеся системы, такие как ротаксаны и катенаны[8.280—8.284](см. также разд.9.6.2),которые по своей конструкции представляют собой механические объекты супрамолекулярной природы. Примерами могут быть термически активируемые движения одного кольца вокруг другого в[2]-катенане [8.285а] и сдвиг малого кольца вдоль большого, так что создается движение типа движения колес “молекулярного поезда“ [8.285Ь]. Подобный сдвиг кольца между центрами связывания в ротаксане создает “молекулярныйчелнок “илинечто вроде “(супра)молекулярныхсчет “[8.286, 8.287].Формально такие движения также родственны прыжкам ионов между различными позициями в политопных рецепторах (см. выше). Эти процессы являются термически активированными. Следующим шагом будет переход от случайных движений взад-вперед к ориентированным движениям.

Механофотовключение/ -выключениеосуществляется в фотопереключаемых [2]-катенанах, содержащих азобензольный фрагмент[8.288],и в фотоактивируемом “молекулярномчелноке “[8.289а]. Из последнего можно было создать при дальнейшем усовершенствовании вариант “супрамолекулярныхсчет “, приводимых в действие светом (схематично представленный в виде127).Развитие исследований в этом направлении ведет к созданию термически или фотохимически активированныхмеханических переключающих устройствдля записи и обработки информации.

image100.png

Механоэлектровключение /-выключениеупоминалось выше (см. разд.8.5.3)(см. рис.31).Оно происходит при электрохимическом (или химическом) запуске перемещения макроцикла вдоль пронизывающей его цепи в ротаксане [8.289Ь]. Можно полагать, что оно имеет место тогда, когда в политопном рецепторе за счет окислительно-восстановительного процесса удается инициировать сдвиг связанных катионов друг относительно друга, обусловленный зависимостью предпочтительной координационной геометрии и прочности связывания иона от его степени окисления (см. выше об ионоэлектровключении/-выключении).

Механоионовключение/-выключениепроисходит, например, в политопных лигандах, в которых возможны аллостерические изменения, индуцированные ионным связыванием[8.201, 8.276],или при связывании иона с катенандом с образованием катената[8.281, 8.282].Может наблюдаться модулирование связывания второго субстрата.

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