Супрамолекулярная химия - 9.4.2. Сборка организованных фаз,направляемая молекулярным распознаванием - 146 - читать

Супрамолекулярная химия(Страница: 146)

Страница: 
146

Супрамолекулярная химия читать 9.4.2. Сборка организованных фаз,направляемая молекулярным распознаванием 146

Ясно, что межмолекулярные эффекты сильно влияют на свойства материалов. Важно то, что можно использовать их контролируемым образом для того, чтобы вызвать в нужном месте и в нужное время характерные изменения. Самосборка мембран, молекулярных слоев, пленок, везикул и т. д. осуществляется за счет гидрофобных эффектов и таких взаимодействий, как водородные связи, электростатические силы и поверхностное связывание[7.1—7.13, 7.45, 7.87, 9.134—9.141],которые обеспечивают специфические структурные и функциональные свойства.

Супрамолекулярные взаимодействия играют решающую роль, в частности, в формировании структуры жидких кристаллов и в определении их свойств[7.13, 9.142].В них могут участвовать органические группы и ионы металлов, в результате чего возникают разнообразныеметалломезогены[9.143].Гексагональные колончатые мезофазы с канальными структурами формируются из компонентов, содержащих полиэфирные кольца[8.196, 9.142]и группы, способные к образованию водородных связей[9.1», 9.145].Аналогично происходит формирование биомезогенов[9.109, 9.112, 9.116, 9.146],жидкокристаллических полимеров[8.196, 9.142, 9.147]и многочисленных полиассоциированных микроструктур из амфифильных компонентов[9.148].

Ассоциация молекулярных фрагментов, которые сами по себе не мезогенны, могла бы привести к возникновению супрамолекулярных ансамблей, обладающих жидкокристаллическими свойствами. В этом случае было бы возможно использовать преимущество селективности взаимодействий, чтобы мезогенные супермолекулы образовывались бы только из комплементарных компонентов. Это привело бы к макроскопическим проявлениям молекулярного распознавания: процессы распознавания, протекающие на молекулярном уровне, проявлялись бы на уровне материала, индуцируя образование мезоморфной фазы, которую можно было бы назвать супрамолекулярной и “информированной", поскольку ее формирование обусловлено молекулярной информацией, содержащейся в компонентах. Такой процесс подразумевает фазовый переход, который, будучи высококооперативным процессом, также соответствуетусилениюмолекулярного распознавания и информации от микроскопического до макроскопического уровня. Примером реализации такого процесса может служить генерация супрамолекулярных мезофаз и жидкокристаллических полимеров из, комплементарныхмолекулярных фрагментов[9.149].

Мезофазы,возникающие за счет ассоциации комплементарных молекулярных компонентов. Типичные молекулы, способные к образованию термотропных жидких кристаллов, имеют форму жесткого стержня с гибкими цепями на обоих концах. Можно представить себе расщепление центрального стержня на две комплементарные половинкиеиэ,ассоциация которых давала бы мезогенную супермолекулу, как схематично показано нарис.38.Такой процесс был действительно реализован с использованием производных комплементарных гетероциклических групп 2,6-диаминопиридина Р и урацилаU,несущих длинные алифатические цепи[9.150].В то время как чистые соединения не проявляют жидкокристаллических свойств, их смесь в соотношении1:1дает метастабильную мезофазу гексагонально колончатого типа. Существование последней было приписано образованию мезоморфной супермолекулы173вследствие ассоциации комплементарных компонентов.

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