Супрамолекулярная химия - 9.4.1.Самосборка за счет водородных связей.Янус-молекулы - 143 - читать

Супрамолекулярная химия(Страница: 143)

Страница: 
143

Супрамолекулярная химия читать 9.4.1.Самосборка за счет водородных связей.Янус-молекулы 143

Самосборка супрамолекулярных структур за счет молекулярного распознавания между комплементарными по отношению к образованию водородных связей компонентами стала одним из основных предметов обсуждения при изучении возникновения хорошо пространственно определенных ансамблей молекул в растворах, жидких кристаллах и в твердом состоянии. Были подробно изучены структурные и энергетические особенности водородных связей (в качестве примеров недавних обзоров см.[2.124, 2.135,9.101—9.106]).Выбор формы и размера молекул, а также, в особенности, относительного расположения донорных и акцепторных центров имеет решающее значение для правильного складывания мозаики супрамолекулярной структуры.

Построение двуи трехмерных архитектур требует присутствия в молекулярных компонентах двух (или более) фрагментов, способных к образованию водородных связей, относительное расположение которых определяет конечную супрамолекулярную архитектуру. Когда два фрагмента входят в состав одной и той же молекулярной группировки, она обладает способностью к двоякому поведению при молекулярном распознавании за счет водородных связей, ведет себя как двуликий Янус и может быть названа янус-молекулой. В зависимости от того, одинаковы или различны два “лица“молекулы, говорят о гомоили гетеротопности молекулярной группировки; в случае комплементарности фрагментов молекулярная группировка является самокомплементарной и может быть названаплеротопной(см. разд.2.1).Каждый центр распознавания может быть моно-, биили тридентатным в зависимости от того, содержит ли он один, два или три донора(D)или акцептора (А) водородных связей. Безусловно, устойчивость ассоциатов и селективность их образования зависят от природы и положения доноров и акцепторов[9.106].

Хорошо известным примером гетероциклических групп, способных к взаимодействию за счет образования водородных связей, являются гетероцикличcкие основания нуклеиновых кислот, обычно спаривающиеся по типуУотсона—Крика(Watson—Crick).Возможны также другие способы спаривания, например типа Хугстина(Hoogsteen).На специфичность связывания могут влиять другие структурные факторы[9.107].Эти взаимодействия приводят к самосборке природных нуклеиновых кислот в двойные спирали и к формированию двухцепочечных структур синтетических гексозных нуклеиновых кислот[9.107].Сочетание различных типов спаривания позволяет получить триплеты нуклеотидов и трехцепочечные структуры нуклеиновых кислот[5.27,5.30].

Супрамолекулярные макроциклы, основанные на циклическом расположении связанных водородными связями компонентов (циклические олигомеры или цикламы), образуются, например, в случае тетрамеров гуанина, олигогуанозиновых нуклеотидов и производных[9.108—9.111];они были структурно охарактеризованы[9.112, 9.113]и имеют важные биологические применения[9.114].Фолиевая кислота дает циклический тетрамер[9.115].В твердом состоянии 1,3-циклогексанон образует гексамерное кольцо, включающее идеально комплементарным образом молекулу бензола [9.116а]. Димеризация карбоновых кислот дает гексамерные кольца в случае тримезиновой кислоты[9.116b]и производных изо-фгалевой кислоты [9.116с].

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