Macrociclu
Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de
versiunea revizuită pe 13 iulie 2019; verificările necesită
4 modificări .
Definiția IUPAC a unui macrociclu este „o macromoleculă ciclică sau o parte ciclică macromoleculară a unei macromolecule” [1] În literatura de specialitate chimică, chimiștii organici pot numi macrociclu orice moleculă care conține un inel de mai mult de nouă atomi. În chimia coordonării, conceptul de macrociclu este dat într-un sens mai restrâns; acesta este numele aici pentru o moleculă ciclică cu trei sau mai mulți atomi donatori capabili să formeze legături de coordonare cu atomul de metal central.
Efect macrociclic
Compușii macrociclici care acționează ca liganzi sunt capabili să-și aranjeze atomii donatori în spațiu astfel încât să se formeze un compus de coordonare gata făcut în care este încorporat un ion de complexare. Liganzii macrociclici sunt foarte selectivi; formează complexe deosebit de puternice cu cationi de o anumită mărime. Combinația dintre selectivitatea liganzilor macrociclici cu rezistența ridicată a complexelor rezultate se numește efect macrociclic. [1] Stabilitatea acestor compuși se datorează, de asemenea, parțial efectului chelat .
Efectul macrociclic a fost descoperit în 1969. [2] Chimiștii de coordonare au studiat molecule ciclice cu trei sau mai mulți atomi donatori cu mai mult de nouă atomi în inel, deoarece acești compuși au de obicei o legătură puternică și specifică cu metalele. [3] Principala caracteristică comună a tuturor moleculelor macrociclice este efectul macrociclic.
Sinteză
Macrociclurile sunt de obicei sintetizate din molecule liniare mai mici.
Istoricul utilizării
De zeci de ani, macrociclurile au fost folosite pentru a sintetiza coloranți. De exemplu , ftalocianinele , analogi ai porfirinelor , au fost folosite cel mai frecvent de la descoperirea lor din cauza culorii lor albastru intens. Cu toate acestea, au și alte utilizări. Numele lor provine de la precursorul din sinteza, ftalodinitril. [patru]
Molecule macrociclice
- annulene - conjugate simple de hidrocarburi
- calixarenele sunt produse ale oligomerizării ciclice a fenolului cu formaldehidă.
- cucurbiturilele sunt macrocicluri construite din șase fragmente de glicoluril.
- Ciclodextrinele sunt oligomeri ciclici ai glucozei.
- ciclopeptide și depsipeptide
- ciclofani - hidrocarburi formate din cel puțin un bloc aromatic și un lanț alifatic legat de acesta în așa fel încât să formeze o punte între cei doi atomi ai săi neconectați. Un prim exemplu este morfina .
Macrocicluri în biologie
Porfirinele , molecule organice complexe care conțin patru atomi de azot, joacă un rol important printre liganzii macrociclici naturali . Complexele porfirine sunt hem , clorofila , vitamina B12 .
Un alt ligand macrociclic natural este antibioticul valinomicina , produs de unele ciuperci. Valinomicina este selectivă pentru ionii de potasiu . Complexele formate cu acesta dobândesc capacitatea de a pătrunde în membranele intercelulare, ceea ce duce la o încălcare a echilibrului potasiu-sodiu al microorganismelor și la moartea acestora. [unu]
Categorii de molecule asociate cu acest articol
- Ligand - atomi, ioni sau grupări funcționale asociate cu un anumit centru
- Chelații sunt liganzi multidentați care conțin mai mult de un atom donor.
- Cryptands - o moleculă cu mai multe cicluri
- Rotaxani - macrocicluri puse pe molecule în formă de gantere
- Catenan - inele moleculare asamblate sub formă de lanț
- Noduri moleculare - molecule sub formă de nod, cum ar fi un trifoil
Molecule macrociclice
- annulene - conjugate simple de hidrocarburi
- calixarenele sunt produse ale oligomerizării ciclice a fenolului cu formaldehidă.
- Cucurbiturilele sunt macrocicluri construite din șase fragmente de glicoluril.
- Ciclodextrinele sunt oligomeri ciclici ai glucozei.
- ciclopeptide și depsipeptide
- ciclofani - hidrocarburi formate din cel puțin un bloc aromatic și un lanț alifatic legat de acesta în așa fel încât să se formeze o punte între cei doi atomi ai săi neconectați. Un prim exemplu este morfina .
- eteri de coroană și derivații lor de eter azacrown sau thiacrown.
- porfirine - obținute din reacția a patru piroli și patru aldehide. Au o mare importanță biologică.
Literatură
- ↑ Ediția internetIUPAC Gold Book : „ macrocycle”.
- ↑ Milgrom, LR Culorile vieții: o introducere în chimia porfirinelor și a compușilor înrudiți . - New York: Oxford University Press , 1997. - ISBN 0-19-855380-3 . (comandat)ISBN 0-19-855962-3(pbk.)
- ↑ DK Cabbines și DW Margerum (1969). „Efectul macrociclic asupra stabilității complexelor de tetramină de cupru (II). J. Am. Chim. soc. 91: 6540-6541. https://dx.doi.org/10.1021/ja01051a091
- ↑ Melson, G.A., Ed. Chimia de coordonare a compuşilor macrociclici . - New York: Plenum Press , 1979. - ISBN 0-306-40140-1 .
- ↑ Jung, JE; Seung, S.Y.,Bulletin of the Korean Chemical Society2002, 23(10)1483-1486.
- Chambron, J.C.; Dietrich-Buchecker, C.; Hemmert, C.; Khemss, A. K.; Mitchell, D.; Sauvage, J.P.; Weiss, J. Interlacing molecular fires on tranziție metale (nedefinit) // Pure Appl. Chim. . - 1990. - T. 62 , nr 6 . - S. 1027-1034 . - doi : 10.1351/pac199062061027 .
- ↑ 1 2 G. P. Zhmurko, E. F. Kazakova, V. N. Kuznetsov, A. V. Yashchenko „Chimie generală” editată de profesorul S. F. Dunaev, Academia, 2011. - 242 p.