Часть полного текста документа:ОГЛАВЛЕНИЕ Cупрамолекулярная химия. Предыстория 3 Исследования, заложившие основы супрамолекулярной химии 5 История изучения некоторых типичных объектов супрамолекулярной химии 8 Cовременное состояние и тенденции развития супрамолекулярной химии 10 Проанализировано развитие области науки, называемой супрамолекулярной химией. Даны основные определения и понятия этой дисциплины. В историческом контексте рассмотрены исследования, заложившие основы супрамолекулярной химии. Приведены примеры некоторых ее типичных объектов - клатратов и циклодекстринов. Отмечается, что последние достижения в супрамолекулярной химии и наиболее перспективные области ее использования связаны с процессами самосборки и самоорганизации, которые, в частности, могут быть реализованы в супрамолекулярном синтезе и создании молекулярных и супрамолекулярных устройств. CУПРАМОЛЕКУЛЯРНАЯ ХИМИЯ. ПРЕДЫСТОРИЯ Супрамолекулярная химия - одна из самых молодых и в то же время бурно развивающихся областей химии. За 25 - 30 лет своего существования она уже успела пройти ряд важных этапов, но в то же время основные идеи и понятия этой дисциплины еще не являются общеизвестными и общепринятыми. В предлагаемом обзоре мы стремились проследить развитие области науки, называемой супрамолекулярной химией, выявить наиболее удачные определения ее основных задач и важнейших понятий, а также обрисовать современное состояние и перспективы. Термин "супрамолекулярная химия" и основные понятия этой дисциплины были введены французским ученым Ж.-М. Леном в 1978 г. [1, 2] в рамках развития и обобщения более ранних работ [3] (в частности, в 1973 г. в его трудах появился термин "супермолекула"). Супрамолекулярная химия определялась словами: "Подобно тому как существует область молекулярной химии, основанной на ковалентных связях, существует и область супрамолекулярной химии, химии молекулярных ансамблей и межмолекулярных связей". Впоследствии это первое определение много раз переформулировалось. Пример другого определения, данного Леном: "супрамолекулярная химия - это "химия за пределами молекулы", изучающая структуру и функции ассоциаций двух или более химических частиц, удерживаемых вместе межмолекулярнымисилами" [4]. Во многих случаях компоненты, образующие супрамолекулярные системы, можно называть (по аналогии с системами, рассматриваемыми в молекулярной биологии) молекулярными рецептором и субстратом, причем последний является меньшим по размеру компонентом, связывания которого и необходимо добиться [2]. Для того чтобы адекватно описать химический объект, необходимо указать его элементы и типы связей между ними, а также пространственные (геометрические, топологические) характеристики. Объекты супрамолекулярной химии, супермолекулы, обладают такой же определенностью, как и составляющие их отдельные молекулы. Можно сказать, что "супермолекулы представляют собой по отношению к молекулам то же, что молекулы - по отношению к атомам, причем роль ковалентных связей в супермолекулах играют межмолекулярные взаимодействия" [5]. Согласно Лену, супрамолекулярную химию можно разбить на две широкие, частично налагающиеся друг на друга области [4]: - химию супермолекул - четко обозначенных олигомолекулярных частиц, возникающих в результате межмолекулярной ассоциации нескольких компонентов - рецептора и его субстрата (субстратов) и строящихся по принципу молекулярного распознавания; - химию молекулярных ансамблей - полимолекулярных систем, которые образуются в результате спонтанной ассоциации неопределенного числа компонентов с переходом в специфическую фазу, имеющую более или менее четко обозначенную микроскопическую организацию и зависимые от ее природы характеристики (например, клатраты, мембраны, везикулы, мицеллы). Супрамолекулярные образования могут быть охарактеризованы пространственным расположением компонентов, их архитектурой, "супраструктурой", а также типами межмолекулярных взаимодействий, удерживающих компоненты вместе. ............ |