Супрамолекулярная химия

Одной из самых интригующих и перспективных задач современной науки является изучение механизма и движущих сил процессов, происходящих в живом организме. Решение этих проблем позволит перейти на качественно новый уровень развития фундаментальных и прикладных наук, таких как медицина, биотехнология и фармакология. В области химических наук толчком к началу исследования процессов молекулярного узнавания в биосистемах послужило открытие в конце бО-х годов искусственных молекул (краун-эфиров), способных к специфическому распознаванию других химических частиц. В последующие годы бурное развитие получил синтез соединений, способных к самоорганизации. На рубеже 80-90-х годов сформировалась новая область знаний, получившая название "супрамолекулярная химия". У ее истоков стоят работы трех нобелевских лауреатов 1987 года -Ч. Педерсена, Д. Крама и Ж.-М. Лена [1-3]. По определению Лена [4], супрамолекулярная химия - это химия межмолекулярных связей, изучающая ассоциацию двух и более химических частиц, а также структуру подобных ассоциатов. Она лежит за пределами классической химии, исследующей структуру, свойства и превращения отдельных молекул. Если последняя имеет дело главным образом с реакциями, в которых происходит разрыв и образование валентных связей, то объектами изучения супрамолекулярной химии служат нековалентные взаимодействия водородная связь, электростатические взаимодействия, гидрофобные силы, структуры "без связи". Как известно, энергия невалентных взаимодействий на 1-2 порядка ниже энергии валентных связей, однако, если их много, они приводят к образованию прочных, но вместе с тем гибко изменяющих свою структуру ассоциатов. Именно сочетание прочности и способности к быстрым и обратимым изменениям - характерное свойство всех биологических молекулярных структур нуклеиновых кислот, белков, ферментов. [c.184]

Исследования проводились по двум основным направлениям, находящимся на границе химии твердого тела и супрамолекулярной химии [c.39]

Результаты работы направлены на разработку теоретических и экспериментальных представлений супрамолекулярной химии - химии надмолекулярных структур, определяющей развитие приоритетных фундаментальных научных исследований и прорывных технологий на стыке химии твердого тела и физики кристаллических структур, химии твердого тела и медицины. [c.43]

Однако супрамолекулярная химия при всех своих волнующих перспективах и животрепещущей увлекательности лежит за пределами темы нашей книги. Адресуем читателя к более специализированной литературе по этому предмету [Ъ2%, 33а, 38а,о]. Тем не менее, поскольку уж мы затронули базовые концепции и синтетическую стратегию этой области, перечислим в заключение основные проблемы, с которыми она сейчас имеет дело [38о]. Это устройства молекулярной фотоники, способные оперировать в режиме поглощение световой энергии/перенос энергии/излучение, свет/электрон или свет/ион устройства молекулярной электроники, сконструированные как молекулярные провода и переключатели, чувствительные к окислительновосстановительным или световым сигналам молекулярно-ионные устройства, способные образовывать трубки, монослои или грозди трубок, каналы для ионного транспорта программируемые молекулярные системы, способные к самосборке и, в конечном счете, к самоорганизации в форме, определяемой элементами молекулярного узнавания создание супрамолекулярных систем селективного узнавания субстратов, способных проводить требуемые химические трансформации с эффективностью и селективностью, свойственными ферментативному катализу. Как указывал Лен [38о], общей нитью всех областей супрамолекулярной химии является информация, запи- [c.509]

Результаты работы использованы при подготовке оригинального курса Супрамолекулярная химия и при чтении отдельных разделов курса Химия твердого тела , спецкурса Прикладные аспекты химии твердого тела . [c.53]

Актуальными вопросами супрамолекулярной химии являются исследование макроциклических молекул, способных образовывать комплексные соединения по типу гость-хозяин . Основной целью работы является квантовохимическое исследование геометрического строения линкомицина. [c.46]

Согласно определению Лена [38о], супрамолекулярная химия, химия за пределами молекулы, — это созданная химия межмолекулярной связи, так же как молекулярная химия — это химия ковалентной связи. Это в высокой степени междисциплинарная область науки, охватывающая химические, физические и биологические особенности химических частиц, соединенных и организованных с помощью межмолекулярных (не ковалентных) связывающих взаимодействий . [c.509]

В 60-х годах XX столетия на стыке химии, физики и биологии сформировался мощный фундамент, создавший условия для развития новой науки — супрамолекулярной химии. Супрамолекулярную химию можно определить как химию молекулярных ансамблей и межмолекулярных связей. Одними из наиболее широко изучаемых объектов супрамолекулярной химии являются природные и синтетические Н2Р, МР и их разнообразные производные. Так, модельные синтетические порфирины позволяют ученым справиться с глобальной задачей биохимии — выяснением физико-химической природы процессов, благодаря которым осуществляется самосборка молекулярных ансамблей в биологических системах (мультиферментные ансамбли, органеллы клеток и др.). С другой стороны, благодаря имеющимся в настоящее время теоретическим разработкам стало возможным проводить целенаправленный синтез порфиринов с заданными практическими свойствами. [c.202]

Циклические аналоги природных декстринов — циклодекстрины являются интересными объектами супрамолекулярной химии [c.245]

Совместно с И.В. Березиным и К. Мартинеком создал основы мицеллярного катализа известен работами в области создания химических моделей ферментов и супрамолекулярной химии. [c.149]

При всем этом рассматривавшиеся выше модели слишком просты в сравнении с ферментами. Для более многостореннего и более глубокого постижения природы ферментативного катализа требуется привлечение гораздо более изощренных моделей, методологии и концепций недавно появившейся на свет области науки, супрамолекулярной химии, некоторые из которых мы рассмотрим ниже (см. обсуждение этих вопросов в работах [33а, с, 35 , Зба]). [c.497]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология