Супрамолекулярная химия - 9.4.2.Самосборка упорядоченных кристаллических структур, направляемая молекулярным распознаванием - 154 - читать

Супрамолекулярная химия(Страница: 154)

Страница: 
154

Супрамолекулярная химия читать 9.4.2.Самосборка упорядоченных кристаллических структур, направляемая молекулярным распознаванием 154

Особый интерес представляет генерацияфункциональных мотивовна основе самосборки фото-, электро-, или ионоактивных компонентов. Например, расположение, возникающее в178и179,могло бы привести к появлению особых свойств (оптических, электронных, ионных, магнитных и т. д.) в материале на макроскопическом уровне из-за ориентированного расположения определенных групп вдоль полосы. Такие процессы могут позволить осуществлять направленную инженерию (нецентросимметричных) сокристаллов органических молекул, обладающих нелинейными оптическими свойствами[9.170]и способных к переносу электрона или переносу энергии.

image130.png

В частности, упорядоченное расположение фотоактивных фрагментов, таких как порфирины, или фрагментов, способных к связыванию ионов (например, макроциклических полиэфиров, см. также[8.202]),может вызвать направленный перенос электрона и энергии или же придать структуре свойства ионного канала [9.171а,9.172].Это представляет интерес для создания ионных устройств или же для оптоэлектронного хранения информации.

Используя другие фрагменты, ответственные за распознавание, удалось получить много различных мотивов (лент, колец, цилиндров, полос, поясов, фризов и т. д.), осуществляя “молекулярное мотивирование4'(molecularpatterning)на основе распознавания. Самосборка таких супрамолекулярных частиц происходит также и в растворе, делая возможным возникновение функциональных организованных структур в жидком состоянии, или же в мезофазе.

  1. Физико-химические методы исследования

Развитие физико-химических методов изучения частиц, образующихся при спонтанной ассоциации, имеет решающее значение для развития исследований, посвященных самосборке. В то время как твердофазные структуры могут быть расшифрованы при помощи мощных методов рентгеновской кристаллографии, остается большая неудовлетворенная потребность в методах, которые позволили бы исследовать организованные ансамблив растворах,и в частности выяснить, отличаются ли они от наблюдаемых в твердом состоянии или нет. Паровая и мембранная осмометрия, гель-хроматография дают полезную информацию, но они в общем случае позволяют определить молекулярные массы с ошибками, которые могут быть сравнимы с размером отдельного задействованного в процессе сборки фрагмента; кроме того, они дают только характеристики, усредненные по всем частицам в растворе.

Изображение самособирающихся частиц на твердой подложке может быть получено при помощи электронной микроскопии (см. рис.42), а также сканирующей туннельной и атомно-силовой микроскопии (см. разд.9.9).

Общая информация о растворах может быть получена из экспериментов по светорассеянию или по рассеянию нейтронов.

Спектральные методы, спектроскопическое титрование, ЯМР (химические сдвиги атомов при связывании, межмолекулярные“NuclearOverhauserEffects“,времена релаксации и корреляции) предоставляют информацию о важных параметрах, характеризующих равновесия в системе, а также структурные и динамические особенности входящих в нее частиц (см. также разд.4.5).Масс-спектрометрия может позволить прямо определить присутствие различных частиц, образовавшихся в растворе. Так, электроструйная масс-спектрометрия была использована для исследования последовательного образования таких металлосупрамолекулярных структур, как структура154с “крышкой" [9.94а] или цилиндрическая структура156[9.94Ь], а также геликатных комплексов[9.94b,9.95Ь].

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
3,062
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
3,683
See video
Видео
Основным источником этанола является нефтехимический синтез, использующий реакцию, гидратации этилена в присутствии различных катализаторов. Известны также...
02.04.2013 | 6:58
3,216