Супрамолекулярная химия - 9.1. Самосборка. Самоорганизация - 127 - читать

Супрамолекулярная химия(Страница: 127)

Страница: 
127

Супрамолекулярная химия читать 9.1. Самосборка. Самоорганизация 127

Как самосборка, так и самоорганизация супрамолекулярной архитектуры являются многоступенчатыми процессами с участием информированных и инструктированных компонентов одного или нескольких типов. Они могут включать иерархическую последовательность стадий ассоциации. Для них требуетсяобратимостьсобытий образования связей, т. е. кинетическая лабильность и довольно слабое (в сравнении с ковалентным) связывание, для того чтобы было возможным в полной мере просканировать гиперповерхность энергии системы. Оба процесса могут также восходить к (нековалентной) репликации на супрамолекулярном уровне. Процесс саморепликации использует акты распознавания для выбора и размещения в нужной части пространства реагирующих молекул (см. разд.9.6).

Самоорганизацию и самоассоциацию необходимо также отличать от простогошаблонирования(templating). Шаблонирование[2.23, 9.12, 9.13]—чрезвычайно эффективная синтетическая процедура, предполагающая использование временных или постоянных “ вспомогательных “ частиц органической или неорганической природы для ступенчатой сборки молекулярных и супрамолекулярных структур высокой степени сложности (см.разд.9.6.2).В то время как самосборка может включать (и часто действительно включает) шаблонирование, последнее само по себе, строго говоря, не является еще самоассоциацией, но может рассматриваться как отдельная стадия процесса самосборки, включающего несколько (много) стадий, протекающих одновременно в единой операции.

Таким образом, существует определенная иерархия терминов, описывающих генерацию супрамолекулярных структур ипорядка посредством молекулярной информации,и программирования: от шаблонирования к самоассоциации и далее к самоорганизации, причем каждый термин отражает определенный концептуальный и операционный уровень, более высокий по сравнению с предыдущими. В зависимости от природы участвующих частиц процессы могут быть органическими, неорганическими или смешанными (неоргано-органическими), в которых играют роль и координация ионов металлов, и другие взаимодействия (см. разд.9.3и9.4).

Для самосборки и самоорганизации требуются молекулярные компоненты, содержащие два (или более) центра взаимодействия и способные вследствие этого к образованию множественных связей. Самокомплементарные компоненты ассоциируются сами с собой, претерпеваягомоассоциацию, в то время как комплементарные компоненты (плеромеры) ассоциируются друг с другом, даваягетероассоциаты.Аллостерия, кооперативностьирегуляция, три прямо взаимосвязанные явления, наблюдаются тогда, когда занятие определенного места приводит к изменениям характеристик связывания в других местах, облегчая его или затрудняя (положительная или отрицательная кооперативность),

Аллостерические эффекты играют важную роль в биологии, например, определяют конформационные изменения, индуцированные связыванием эффектора и регулированием активности фермента [9.14а]; их роль изучалась также применительно к синтетическим рецепторам[8.201,8.211,9.14b, с]. Подобным образом кооперативность, термодинамически хорошо определенный процесс [9.15а], проявляется рядом биологических, а также абиотических объектов [8.70а,8.201, 9.15b—d](см. также разд.9.3.1, [9.64, 9.65]),в частности в таких организованных средах, как полимерные растворы или гели[7.8cd, 8.290, 8.292].

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