Супрамолекулярная химия - 8.5.4.Включение ионных и молекулярных процессов - 120 - читать

Супрамолекулярная химия(Страница: 120)

Страница: 
120

Супрамолекулярная химия читать 8.5.4.Включение ионных и молекулярных процессов 120

Ионофотовключение-выключение,т.е.фотохимическое включение/выключение процессов связывания и переноса ионов, уже рассматривалось в разд.6.4.3и8.2.4.Модулирование прочности ионного связывания при помощи света позволяет генерировать фотоиндуцированные ионные сигналы обратимо и в виде импульсов.

Природа иона (ионов) и частота и амплитуда кодировкиионных импульсовмогут содержать информацию и способствовать ее обработке, как это происходит в биологических ионных процессах[8.243].Изменения сродства и селективности в описанных бистабильных фотоактивируемых рецепторах ионов и молекул в большинстве случаев пока еще весьма малы, однако соответствующий дизайн должен позволить получить ряд веществ для фотогенерирования ионных и молекулярных сигналов.

Цис-транс-фотоизомеризация комплексообразующих агентов, содержащих тиоиндиго-фрагмент, обусловливает изменение их способности к связыванию и переносу ионов[8.264—8.266].Другие системы могли бы быть основаны на фотоэлектроциклической изомеризации1,2-диарил этиленов, таких как120а—120b.

К любому катионному криптату (см. разд.2.3)можно подойти подобным образом, что позволило бы инициировать процессы ионного переноса и клеточной ионной регуляции за счет импульсов света [8.48Ь,8.270, 8.271].

image97.png

Комплексы фоторасщепляемых хелатирующих лигандов отщепляют при облучении необратимо связанные двухвалентные катионы (кальций, магний)[8.267, 8.268].Фоторасщепляемые макробициклические криптанды[8.269]генерируют селективныефотоионные сигналы. При облучении криптата126один из мостиков в макробицикле расщепляется, в результате чего высвобождается ранее связанный катион. Процесс очень эффективный в силу высоких констант связывания криптатов и больших изменений в ионном сродстве криптандов, вызываемых их расщеплением (от 104—105М-1до менее чем10М+1), что обеспечивает большой концентрационный скачок (рис.32).

image98.png

Рис. 32. Генерация фотоионных Сигналов при фоторасщеплении макробициклического катионного криптата; могут быть использованы любые катионы, образующие криптаты.

Тот же подход может быть применен к анионным и молекулярным субстратам путем введения фоторасщепляемого фрагмента в соответствующую молекулу-рецептор (например, макробициклический полиамин для анионов[8.272],циклофановый рецептор гидрофобных молекул). Фоточувствительные защитные группы позволяют фотогенерировать такие свободные частицы, как АТФ, нуклеотиды и т. д.[8.273].Подобное фотовысвобождение различных субстратов представляет большой интерес для изучения семиохимических процессов, а также процессов биологической регуляции и обмена информацией.

Фотопротонные сигналымогут быть получены в результате высвобождения протонов под действием света. Такой процесс мог бы происходить, например, в системах с четвертичнымиN—R+-производными соединения117 [8.233].Создание трансмембранных протонных градиентов при помощи света могло бы быть использовано как фотоуправляемый протонный насос для инициирования пространственно направленных, векторных процессов, например переноса протонов[8.233, 8.234]или модельных реакций Н+АТФ-азы[8.274].

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