Ротоксаны коликсарены и родственные им соединения

Содержание:Введение 3 1. Свойства и строение каликсаренов 4 2. Ротаксаны и катенаны. Их строение и синтез 5 3. Построение сложных химических структур: пропелланы, фенестраны, краун-эфиры, криптанды, саркофагины, сферанды, каликсарены, папилланды 9 4. Функционализация каликсареновой платформы и синтез предорганизованных молекулярных рецепторов 11 Выводы и результаты работы 20 Список использованной литературы 21  

Вступление:Супрамолекулярная химия родилась в конце 70-х годов прошлого века и все это время не перестает удивлять своих последователей. Началось с краун-эфиров, потом были синтезированы поистине удивительные молекулы - криптанды, катенанды, сферанды, ротаксаны и многие другие. Основоположник супрамолекулярной химии Жан-Мари Лен назвал ее «химией за пределами молекулы». По определению лауреата Нобелевской премии Ж.-М. Лена «супрамолекулярная химия – это химия за пределами молекулы», а супермолекулы и супрамолекулярные ансамбли представляют следующий уровень сложности материи после элементарных частиц, ядер, атомов и молекул. Построение молекул химических веществ сложной формы долгое время было только причудой химиков-синтетиков. Но в последнее время среди таких веществ были обнаружены интересные свойства, а именно свойства самоорганизации, что позволяет использовать их при построении химических датчиков и индикаторов. Например, фотоактивный молекулярный переключатель работает под действием УФ-излучения, вызывающего переход азобензольного фрагмента (центрального фрагмента на рисунке) из транс- в цис-конформацию. В результате циклодекстриновые кольца (на рисунке трапеции) перемещаются по цепи. При облучении видимым светом система возвращается в исходное состояние. Подобных примеров уже довольно много, поэтому следующим шагом будет не только изучение работы этих устройств как моделей биологических процессов, но и введение таких элементов в состав более крупных организованных молекулярных ансамблей. А после этого ? создание химических машин и развитие химической информатики.  

Выводы:Часто говорят, что XX век был веком полимеров, поскольку они во многом заменили материалы, которыми человек пользовался с древнейших времен: стекло, дерево, металлы. Свойства полимеров универсальны: одни прочнее стали, другие эластичны как резина, третьи термостойки, но их потенциал еще не исчерпан - ученые продолжают синтезировать все новые материалы. Как и в случае с обычными полимерами, свойствами супрамолекулярных можно управлять, меняя их состав. Некоторым полиротаксанам уже нашлось применение. Российские ученые установили, что при образовании полиротаксана изменяются и координационные свойства краун-эфира, следовательно, таким образом можно влиять на селективность захвата кольцом определенных ионов металлов. Молекулярные ожерелья, например, пытаются использовать для очистки соединений в лабораторных условиях. Найдут ли применение эти экзотические молекулы- Безусловно, да! Успешный синтез многих экзотических структур положил начало новым направлениям исследований в химии, как, например, это произошло с ферроценом, фуллеренами или карборанами, ставшими молекулами XX века. Ожидается, что молекулярные машины, смогут использоваться при создании компьютерных чипов. Совершенно очевидно, что химики берутся за синтез симпатичных и экзотических молекул не только из-за стремления решить фундаментальные проблемы химической науки или ниспровергнуть какое-либо положение теории строения органических соединений (последнее, по мнению Нобелевского лауреата Р. Хоффмана, должно рассматриваться не иначе как нахальство). Пройдёт немного времени, и кажущиеся фантастическими соединения (в том числе и уже известные) будут синтезированы и найдут практическое применение, ибо как утверждал философ, то, что считается «мусором сегодняшнего дня, может стать сокровищем будущего».  

Литература:1. Хариока М. Краун-соединения: свойства и применение. / М. Хариока. - М. : Мир, 1986. – 345 с. 2. Давыдова С. Л. Удивительные макроциклы. - Л. : Наука, 1989. – 286 с. 3. Цивадзе А. Ю. Координационная химия / А. Ю. Цивадзе, В. И. Жилов, С. В. Демин Т. 22. - М. : ИКЦ «Академкнига», 1996. - № 4. - С. 243–246. 4. Пожарский А.Ф. Структуры высшего порядка // Соросовский образовательный журнал. 1997. № 9. С. 32–40. 5. Кулинич В.П., Шапошников Г.П., Майзлиш В.Е., Никулина Т.А., Смирнов Р.П. Ди(1,4-дитиациклогексено)-ди(третбутилбензо)порфиразин и его металлокомплексы. Координационная химия. 1996. Т. 22. № 4, ст. 56 – 62. 6. Караван М. Д., Смирнов И. В., Бабаин В. А., Ефремова Т. И., Кальченко В. И. Фосфорилированные каликсарены для переработки ВАО // Труды XIII Российской конференции по экстракции. Москва. 19-24 сентября 2004. С. 95-97.