Супрамолекулярная химия - 9.5.Самораспознавание.Парадигма инструктированных систем - 157 - читать

Супрамолекулярная химия(Страница: 157)

Страница: 
157

Супрамолекулярная химия читать 9.5.Самораспознавание.Парадигма инструктированных систем 157

image131.png

Рис. 48. Самораспознавание при самосборке двойных геликатов 132—135 (X = Н) из смеси олигобипиридиновых цепей 128—131 (X = CONEt2) и ионов Cu(I) (анионы BF” или PF” опущены) [9.173]. Самораспознавание. Парадигма инструктированных систем 213

image132.png

Рис. 49. Самораспознавание при самосборке двойного геликата 133 и тройного геликата 149 из смеси олигопиридиновых цепей 129 и 148, ионов Cu(I) и Ni(II)

Эти рассуждения приложимы также к системам, в которых связывание предполагает взаимодействия, отличные от координации к ионам металлов, такие как водородные связи или донорно-акцепторные взаимодействия. Примером может служить хиральная селекция, происходящая в ходе самосборки гомохиральных спиральных цепочек (разд.9.4.2)и лент (разд.9.4.4)посредством водородных связей.

Рассматривавшиеся здесь процессы самораспознавания относятся к области запрограммированных супрамолекулярных систем. Можно считать, что они происходят вследствие обработки информации, содержащейся в проинструктированных соответствующим образом компонентах, действующих по определенным алгоритмам в соответствии с заданными кодами. Параллельное образование двойных и тройных спиралей является следствием одновременного действия двух различных программ без какой-либо интерференции или кроссовера.

Более широко эти результаты указывают на зарождение нового взгляда на вещи, смену парадигмы, от “чистых компонентов" к “проинструктированным смесям", от “единичности"(“unicity")(чистое вещество) к “множественности и информации" (смесь проинструктированных компонентов и программа). Вместо того чтобы добиваться просто химической чистоты вещества или материала, следует стремиться к дизайну инструктированных компонентов, которые даже в смеси будут за счет самопроцессов приводить к спонтанному и селективному образованию желаемых (функциональных) суперструктур. Это может напоминать чрезвычайно согласованное построение сложных частиц, которое происходит при параллельной самосборке компонентов живой клетки.

С этих позиций можно считать, что селективные молекулярные и супрамолекулярные реагенты и катализаторы работают как “инструктированные “реакционноспособныечастицы, позволяющие осуществлять превращение именно заданных субстратов в смеси веществ. Подобные замечания справедливы и для процессов переноса.

Можно осмелиться предсказать, что этапарадигма инструктированных смесейбудет определять главную линию развития химии в будущем: спонтанное, но контролируемое построение структурно организованных и функционально интегрированных супрамолекулярных систем исходя из первоначального “супа “проинструктированныхкомпонентов, следуя хорошо определенным программам и алгоритмам взаимодействий.

Закодированные комбинаторные библиотеки.Методы молекулярного разнообразия. Такую эволюцию можно было бы сравнить с современным развитием мощныхметодов молекулярного разнообразия, использующих процедуры как химического синтеза, так и молекулярной биологии и сочетающих создание огромного числа самых разнообразных молекул с эффективными процедурами селекции для получения закодированных комбинаторных библиотек, из которых можно было бы извлекать вещества, обладающие специфическими свойствами[9.174—9.176],в частности способностью к распознаванию (АТФ[9.176а] или трипептидное связывание [9.176Ь] или же распознавание последовательности оснований в двойных спиралях нуклеиновых кислот) для дизайна лекарств и эффекторов. Приемы усиления за счет репликации, используемые в этих методах, имели бы отношение к спонтанной генерации целевых суперструктур за счет самопроцессов.

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
3,686
See video
Видео
Основным источником этанола является нефтехимический синтез, использующий реакцию, гидратации этилена в присутствии различных катализаторов. Известны также...
02.04.2013 | 6:58
3,218