WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаХімія → Супрамолекулярна хімія - Реферат

Супрамолекулярна хімія - Реферат


Реферат
на тему
Супрамолекулярна хімія
План
1. Перехід кількості в якість.
2. Класичні об'єкти супрахімії.
Подібно до того, як існує область молекулярної хімії, що ґрунтується на ковалентних зв'язках, існує й область супрамолекулярної хімії - хімії молекулярних ансамблів і міжмолекулярних сполук.
Ж.-М. Лен
Класична хімія, при всій розмаїтості й складності її об'єктів, здатна вмістити не все. Намагаючись з її допомогою змоделювати процеси, що відбуваються в живій природі, учені зазнали невдачі. Традиційним "лабораторним" молекулам не вистачає головного: вони не вміють самоорганізовуватися й розпізнавати інші частинки й молекули. А тим часом у живих організмах відбуваються хімічні реакції саме такого типу. Класичні приклади - утворення подвійної спіралі ДНК, розпізнавання рецепторами ферментів, реакції антиген - антитіло. Хіміки протягом довгого часу лише мріяли про щось подібне. З кінця 60-х років XX століття ситуація почала швидко змінюватися. Спочатку були відкриті молекули, здатні до розпізнавання інших молекул, потім учені синтезували і сполуки, здатні до самоорганізації.
На межі 80-90-х років сформувалася нова область знань - "супрамолекулярна хімія". Вперше цей термін ввів у 1978 році лауреат Нобелівської премії Жан-Марі Лен, визначивши її як "хімію за межами молекули", "хімію молекулярних ансамблів і міжмолекулярних зв'язків" - тобто хімію, що вивчає речовини, утворені не ковалентними зв'язками, а міжмолекулярними взаємодіями (їх виявилася величезна кількість). Нова наука, власне, не зовсім хімія, оскільки знаходиться на стику хімії, фізики й біології. За її допомогою вдалося пояснити й змоделювати багато тонких процесів, що відбуваються в живій і неживій природі.
Супрамолекулярна хімія бурхливо розвивається: з 1980 року відбулося більше 25 міжнародних симпозіумів, семінарів і шкіл, присвячених різним її розділам, і схоже, що поки видно тільки верхівку айсберга.
ПЕРЕХІД КІЛЬКОСТІ В ЯКІСТЬ
Звичайно, цілий розділ хімії не міг виникнути за один день. Напевно, ще двісті років тому вчені спостерігали й описували об'єкти, які сьогодні називають гарним словом "супрамолекули". У 1906 році П. Ерліх фактично ввів поняття рецептора й субстрату, стверджуючи, що молекули не реагують одна з одною, якщо не вступають у якийсь зв'язок. Те, що зв'язування молекул відбувається вибірково, сформулював в 1894 році Е. Фішер: в основі молекулярного розпізнавання лежить просторова і геометрична відповідність рецептора й субстрату. І нарешті, фундаментом нової науки стали знання, накопичені координаційною хімією. Як вважає Ж.-М. Лен, "супрамолекулярна хімія стоїть на трьох китах" - зв'язування, розпізнавання й координація.
Деякі інші поняття супрамолекулярної хімії також давно відомі. І все-таки для появи супрамолекулярної хімії як самостійної області повинна була скластися, образно кажучи, "революційна ситуація". У своїй книзі "Супрамолекулярна хімія", виданій в 1995 році, Ж.-М- Лен пише: "Для виникнення і бурхливого розвитку нової дисципліни потрібне поєднання трьох умов. По-перше, необхідним є визнання нової ідеї, що показує значення розрізнених і на перший погляд не пов'язаних спостережень і об'єднує їх у єдине ціле. По-друге, потрібні інструменти для вивчення об'єктів цієї області, і тут для супрамолекулярної хімії вирішальну роль зіграв розвиток сучасних фізичних методів дослідження структури та властивостей (ультрафіолетова і ядерно-магнітно-резонансна спе-ктроскопія, мас- і спектрометрія, рентгенівська дифракція та ін.), що дозволяють вивчати навіть порівняно рухливі супрамолекулярні ансамблі. По-третє, необхідною є готовність наукового товариства сприйняти нову ідею так, щоб нова дисципліна могла знайти відгук не тільки серед фахівців, що займаються безпосередньо нею, але й у близьких областях науки. Так трапилося і з супрамолекулярною хімією, наскільки можна судити за стрімкими темпами її розвитку й проникнення в інші дисципліни за останні 25 років".
Ж.-М. Лен розбив нову науку на дві широкі області, які, однак, частково перекривають одна одну. Перша - хімія молекулярних частинок, що виникають у результаті міжмолекулярного об'єднання декількох компонентів і будуються за принципом молекулярного розпізнавання. Друга - хімія полімолекулярних систем, що утворюються в результаті спонтанного об'єднання невизначеного числа компонентів із переходом у специфічну фазу, що має більш-менш чітко позначену мікроскопічну організацію і відповідні характеристики (це клітинні складові - мембрани, везикули та ін.).
Засновниками супрамолекулярної хімії вважають Ж.-М. Лена, а також Ч. Дж. Педерсена і Д. Дж. Крама. Головна заслуга цих видатних учених полягає в тому, що знання традиційної хімії, усе те, що вже було відомо нового ііро міжмолекулярні взаємодії, усю потужність сучасних фізичних методів досліджень вони об'єднали й спрямували на створення принципово нових хімічних об'єктів.
КЛАСИЧНІ ОБ'ЄКТИ СУПРАХІМІЇ
Супрамолекулярна хімія в тому вигляді, в якому ми її знаємо сьогодні, почалася з вивчення комплексів природних і синтетичних макроциклічних лігандів, краун-естерів і криптандів із катіонами лужних металів.
У 1967-1968 роках у журналі Американського хімічного товариства з'явилася серія статей Чарлза Педерсена. працюючого в компанії "Дюпон". Маловідомий вчений описав синтез нового типу сполук, які він одержав, намагаючись синтезувати інгібітори, що запобігають самоокисненню нафтових олій. У новій сполуці було кілька атомів Оксигену, зв'язаних містками СН2-СН2, що утворюють
Loading...

 
 

Цікаве