Супрамолекулярная химия - 9.3.Самосборка неорганических структур - 132 - читать

Супрамолекулярная химия(Страница: 132)

Страница: 
132

Супрамолекулярная химия читать 9.3.Самосборка неорганических структур 132

Неорганические самосборка и самоорганизация включают спонтанную генерацию хорошо определенных металлосупрамолекулярных архитектур, построенных из ионов металлов и органических лигандов. Ионы металлов служат“цементом”, скрепляющим вместе лиганды, и координирующими центрами, направляющими лиганды определенным образом. В процессе синтеза таких структур в полной мере используются структурные и координационные особенности обоих типов компонентов, которые, кроме того, в зависимости от своей природы сообщают структурам определенные окислительно-восстановительные, фотохимические или химические функциональные свойства.

Образование любой сложной частицы из органического лиганда и иона металла представляет собой процесс ассоциации, происходящий спонтанно. Главный упор в рассматриваемом нами случае делается на дизайн таких лигандов и выбор таких ионов металлов, которые позволяют получить определенные структуры контролируемым образом из многих строительных фрагментов. Ионы металлов обладают свойствами, представляющими особый интерес при использовании их в качестве компонентов супрамолекулярных систем и связующих фрагментов при самоассоциации. Ионы металлов обладают следующими свойствами:(1)определенными предпочтительными координационными геометриями;(2)широким распределением по прочности связывания, от низкой до очень сильной, а также распределением по кинетическим константам образования и диссоциации комплексов, от лабильных до инертных;(3)разнообразными фотохимическими, электрохимическими и реакционными свойствами. Кроме того, и это наиболее важно: ионы металлов позволяют обратимо осуществлять сборку-разборку, ассоциацию-диссоциацию супрамолекулярных архитектур и представляют собой переключаемые центры взаимодействия, например при электрохимическом взаимопереходе между различными степенями окисления, требующими разной координационной геометрии.

Известно, что образование комплексов с ионами металлов может характеризоваться широким спектром значений прочности связывания, и потому неорганическая самосборка может рассматриваться как связующее звено между нековалентной и ковалентной самосборками, приближаясь к ковалентному типу при образовании прочных связей. Поскольку распределение по прочностям связей непрерывно, провести четкие разграничительные границы невозможно и нецелесообразно; проблема напоминает те, с которыми приходится сталкиваться, работая с нечеткими множествами[8.301]. В связи с этим мы не будем при дальнейшем рассмотрении делать какие-либо подразделения на классы, хотя и отдаем себе отчет в том, что некоторые комплексы по своей термодинамической и кинетической устойчивости сопоставимы с ковалентными структурами.

За счет самоассоциации с возрастающей способностью направлять процесс были получены разнообразные полиядерные кластеры металлов, которые могли содержать и не содержать мостиковых фрагментов и характеризовались различными геометрическими параметрами. Значение таких кластеров разнообразно: они представляют интерес, например, для бионеорганики и материаловедения, служа прототипами “супрамолекулярных металлов4*. В состав кластера может входить от всего нескольких до очень большого числа центров металлов. Например, получены гигантские кластеры, содержащие70или146атомов меди [9.20а,b],309или561атом палладия, проявляющие металлические свойства [9.20с] или каталитическую активность[9.20d].Описаны также коллоиды переходных металлов[9.21](другие ссылки на сравнительно свежие публикации см. в[4.11, 4.12,8.136а,9.20—9.29]).

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