Супрамолекулярные эффекты и комплексообразование в мономолекулярных слоях и растворах mpem-бутилзамещенных азапорфиринов меди, кобальта и цинка

• Автор: Боровков, Николай Юрьевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 103 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ УСТОЙЧИВОСТЬ МОЛЕКУЛЯРНЫХ КОМПЛЕКСОВ МАКРОГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

2. СОВРЕМЕННЫЕ КОНЦЕПЦИИ МЕЖМОЛЕКУЛЯРНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ АРОМАТИЧЕСКИХ МОЛЕКУЛ

3. СТРУКТУРА И РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ АЗАПОРФИРИНОВ

3.1. Гетероароматичность и донорноакцепторные свойства

3.2. Комплексы с молекуламиакцепторами

3.3. Комплексы с молекуламидонорами

4. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ СУПРАМОЛЕКУЛЯРНОЙ ХИМИИ АЗАПОРФИРИНОВ

5. ВОЗМОЖНОСТИ ГАЗОВОЙ ХРОМАТОГРАФИИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕЖМОЛЕКУЛЯРНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ АЗАПОРФИРИНОВ
6. СУПРАМОЛЕКУЛЯРНЫЕ ЭФФЕКТЫ В МОЛЕКУЛЯРНЫХ АНСАМБЛЯХ ТЕТРАГРЕГБУТИЛЗАМЕЩЕННЫХ АЗАПОРФИРИНОВ МЕДИ
6.1. Эффекты в мономолекулярных слоях на межфазной поверхности водавоздух
6.2. Эффекты в организованных твердых пленках тетра3нитрозамещенного фталоцианина меди
7. КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЕ И СУПРАМОЛЕКУЛЯРНЫЕ ЭФФЕКТЫ ТЕТРАГРЕГБУТИЛЗАМЕЩЕННЫХ АЗАПОРФИРИНОВ МЕДИ, КОБАЛЬТА И ЦИНКА В РАСТВОРЕ
7.1. Подход к описанию азапорфириновых синтонов
7.2. Подход к проблеме молекулярного узнавания
8. ОЦЕНКА СЕЛЕКТИВНОСТИ СЕНСОРА АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ НА ОСНОВЕ ТЕТРАГРЕГБУТИЛЗАМЕЩЕННЫХ ФТАЛОЦИАНИНА И ПОРФИРАЗИНА МЕДИ
ОСНОВНЫЕ ИТОГИ РАБОТЫ
ЛИТЕРАТУРА


Известно, что структура кристаллов простейших азапорфиринов непосредственно и внешне простым образом связана со структурой молекулы 1. Основываясь на современных представлениях 2, можно предположить данная связь обусловлена тем, что формирование кристалла азапорфирина представляет собой последовательность актов молекулярного узнавания, в основе которых лежит взаимодействие реакционных центров макроцикла, комплементарных по отношению другу к другу. С другой стороны, картина усложняется при введении в молекулу периферийных заместителей или придании макроциклу асимметрии. Поэтому актуальность настоящей работы определяется также и ее направленностью на решение основной задачи супрамолекулярной химии азапорфиринов установление зависимости между молекулярной структурой азапорфиринов и структурой их молекулярных ансамблей. Настоящая работа выполнена в рамках инициативных проектов, поддержанных РФФИ гранты 6а и 6 и РАН грант Конкурса проектов молодых ученых г. Цели работы следующие. Вопервых, установить основные закономерности формирования молекулярного ансамбля лрелбутилзамещенных азапорфиринов. Вовторых, охарактеризовать способность молекул азапорфиринов к взаимодействию с углеводородами и аминами, выяснив при этом роль, которую играют супрамолекулярные факторы в связывании органических молекул азапорфиринами. Втретьих, предложить теоретическую схему, объединяющую комплексообразование и супрамолекулярные эффекты и позволяющую прогнозировать свойства азапорфириновых материалов. Практическая значимость работы обусловлена ее направленностью на решение прикладной задачи установление структурных факторов, определяющих селективность сорбции углеводородов и гетероциклических аминов азапорфиринами. Кроме того, в работе показана принципиальная возможность повышения селективности сенсора углеводородов путем направленного изменения молекулярной структуры азапорфиринов и супрамолекулярной структуры азапорфириновых пленок. Настоящая работа построена следующим образом. Главы с первой по пятую являют собой критический анализ литературных данных. В них обосновывается необходимость применения новых подходов для объяснения экспериментальных фактов, относящихся к межмолекулярным взаимодействиям азапорфиринов. В первой главе рассматриваются факторы, определяющие устойчивость молекулярных комплексов ароматических соединений, главным образом порфиринов. Во второй главе анализируется концепция тгтг взаимодействия ароматических молекул. Здесь же приводятся основные положения альтернативного подхода, предложенного Г. Р. Дезиражу 2, а также авторские аргументы в его пользу. Формулируется основная идея работы связывание малых молекул азапорфиринами определяется не только донорноакцепторными свойствами последних, но и супрамолекулярной структурой азапорфиринового ансамбля. В четвертой главе с использованием литературных данных по взаимодействиям типа азапорфириназапорфирин доказывается ключевая роль азапорфириновых синтонов в формировании супрамолекулярной структуры ансамбля и предлагается общая классификация синтонов. В пятой главе обосновывается целесообразность применения газовой хроматографии для характеристики межмолекулярных взаимодействий азапорфиринов. В главах с шестой по восьмую обсуждаются экспериментальные данные, полученные автором с целью уточнения основных положений развиваемого теоретического подхода. В шестой главе описываются новые явления супрамолекулярные эффекты в монослоях и ЛБ пленках тетратретбутилзамещенных азапорфиринов меди. В седьмой главе предлагается оригинальная методика характеристики коллективных взаимодействий азапорфиринов. В восьмой главе приводится пример практического приложения теоретических результатов работы формулируется принципиальное техническое решение, открывающее путь к созданию селективного сенсора ароматических углеводородов. Работа завершается приложением, в котором приводятся описания экспериментальных методик, а также термодинамические данные, не опубликованные к текущему моменту. ГЛАВА 1. Типичные представители класса азапорфиринов порфиразин структура I, фталоцианин II, нафталоцианин III и тетрапиридинпорфиразин IV.