Супрамолекулярная ассоциация тетраметиленсульфонатных каликс[4]резорцинаренов и их комплексов с органическими субстратами в растворе и на поверхности анионообменной смолы

• Автор: Шалаева, Яна Викторовна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 160 с. : ил.

Оглавление
Введение.

Глава 1. Литературный обзор. Супрамолекулярныс системы на основе

амфифильных каликсаренов. Самоорганизация в объеме водного раствора и на поверхности.
1.1. Супрамолекулярная химия молекулярное распознавание, самоорганизация и самосборка

1.1.2 Роль растворителей при самоорганизации

1.1.3 Самоорганизация амфифильных молекул.

1.2. Некоторые примеры самосборки каликсареновых макроциклов

1.3. Молекулярные капсулы.

1.4. Супрамолекулярная химия на поверхности.

1.4.1. Модификация поверхности

1.5. Электрохимические процессы в агрегированных системах.
1.6. Некоторые рецепторные свойства тетраметил епсульфонатного каликс4резорцинарена
Глава 2. Обсуждение результатов.
2.1. Агрсгациониые характеристики и комплексообразование в ряду тетраметиленсульфонатных каликс4резорцинаренов
2.1.1. Лгрегационныс характеристики в присутствии буферных систем,
добавок солей и органических растворителей
2.1.2. Агрегация тетраметиленсульфонатных каликс4резорцинаренов в присутствии молекулгостей
2.3. Ионные ассоциаты, состоящие из разноименно заряженных каликс4резорцинаренов.
2.4. Электростатическая иммобилизация тетраметиленсульфонатных каликс4резорцинарснов на анионообмепной смоле.
2.5. Влияние агрегации тетраметиленсульфонатных каликс4резорцинаренов на окислительновосстановительное поведение метилвиологена.
Глава 3. Экспериментальная часть.
3.1.Синтез и описание веществ
3.2. Методы исследования.
3.3. Проведение экспериментов
Основные результаты и выводы.
Список литературы


Автор участвовал в обработке и обсуждении полученных результатов, в написании статей и представлении докладов на конференциях различного уровня. Автор выражает искреннюю благодарность своему научному руководителю д. Морозовой Юлии Эрнестовне и к. Макаровой Нэли Александровне за приобретенный мною опыт практической работы в области органического синтеза и проведения физикохимических исследований. Автор выражает благодарность сотрудникам ИОФХ им. А.Е. Арбузова с. Сякаеву В. В. лаборатория радиоспектроскопии за проведение ЯМР экспериментов и обсуждение полученных данных с. Янилкину В. В. лаборатория электрохимического синтеза за помощь в осуществлении работы и обсуждении полученных данных н. Морозову В . И. лаборатория электрохимического синтеза за проведение ЭПР экспериментов ведущему технологу Рыжикову Д. В. технологическая лаборатория за ГЖХ анализ. Автор благодарит всех сотрудников и аспирантов ИОФХ оказавших пракгическую помощь и давших ценные советы по исследованным проблемам. Глава 1. Литературный обзор. Супрамолекулярные системы на основе лмфифильиых каликсаренов. Самоорганизация в объеме водного раствора и на поверхности. Супрамолекулирная химия одна из наиболее популярных, стремительно развивающихся областей экспериментальной химии. Последние достижения в супрамолекулярной химии и наиболее перспективные области ее использования связаны с процессами молекулярного распознавания и образования новых структур за счет так называемых самопроцессов 1, . Наиболее яркие примеры самосборки в живой природе самосборка молекул нуклеиновых кислот рис. На определяющую роль самосборки указывает строго определенная пространственная структура ферментов и рецепторов . Интенсивные исследования в этой области в течение последних десятилетий изменили отношения между такими науками как химия, материаловедение, биология. Ж.М. Леном в ходе изучения спонтанного образования неорганических комплексов двойных геликатов рис. Рис. Самоорганизация это процесс, включающий в себя взаимодействие между составными частями самособирающихся объектов и объединение этих взаимодействий, приводящее к явлениям коллективного Рис. Схема характера рис. Самоорганизация и самосборка являются основными процессами в развитии биологических и химических супрамолекулярных систем. Наиболее общепринятое различие между самосборкой и самоорганизацией объясняется с позиции термодинамики. Самосборка связана с минимизацией свободной энергии АС в замкнутой системе. Например, фосфолипиды гидрофильными и гидрофобными концами помещаются в водный раствор и самостоятельно формируют стабильные структуры рис. Самоорганизация же возникает только вдали от равновесия, в открытых системах, так как требует внешнего источника энергии. Упорядоченность системы достигается при необратимом процессе с энергией диссипации, т. Обратимость супрамолекулярной самосборки осуществляется благодаря способности конечных систем выбирать подходящие компоненты для образования термодинамически наиболее выгодной структуры . Рис. Рис. Движущей силой самосборки являются главным образом слабые нековалентные межмолекулярные взаимодействия ионионные, иондипольные, дипольдипольные, водородное связывание, катион к, к к стекинг, силы вандерВаальса, и, наконец, гидрофобные, которые и приводят к ассоциации двух и более химических блоков или субъединиц . Гидрофобные эффекты играют решающую роль при связывании гостьхозяин в водном растворе и энергия взаимодействия характеризуется энтапьпийнььм и энтропийным вкладами. Энтальпийный гидрофобный эффект влечет за собой стабилизацию молекул воды, которые, связывая гостя, освобождают полость хозяина. Изза того, что полости хозяина часто гидрофобны, вода внутри полости слабо взаимодействует со стенками хозяина и потому обладает высокой энергией. По мерс выхода в растворитель происходит стабилизация молекулы воды за счет ее взаимодействий с такими же молекулами. Энтропийный гидрофобный эффект возникает благодаря тому, что присутствие двух часто органических молекул в растворе гость и хозяин создаст две полости в структуре воды.