Makrociklus
Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2019. július 13-án felülvizsgált
verziótól ; az ellenőrzések 4 szerkesztést igényelnek .
A makrociklus IUPAC -definíciója : „ciklikus makromolekula vagy makromolekula makromolekuláris ciklusos része” [1] A kémiai irodalomban a szerves vegyészek makrociklusnak nevezhetnek minden olyan molekulát, amely kilenc atomnál több gyűrűt tartalmaz. A koordinációs kémiában a makrociklus fogalmát szűkebb értelemben adjuk meg; ez itt a három vagy több donoratomot tartalmazó ciklusos molekula elnevezése, amely képes koordinációs kötéseket kialakítani a központi fématommal.
Makrociklikus hatás
A ligandumként működő makrociklusos vegyületek képesek donoratomjaikat a térben úgy elrendezni, hogy kész koordinációs vegyület képződik, amelybe komplexképző ion épül be. A makrociklusos ligandumok erősen szelektívek; bizonyos méretű kationokkal különösen erős komplexeket képeznek. A makrociklusos ligandumok szelektivitásának és a keletkező komplexek nagy szilárdságának kombinációját makrociklusos hatásnak nevezzük. [1] Ezeknek a vegyületeknek a stabilitása részben a keláthatásnak is köszönhető .
A makrociklikus hatást 1969-ben fedezték fel. [2] A koordinációs kémikusok olyan ciklusos molekulákat tanulmányoztak, amelyek három vagy több donoratomot tartalmaznak kilencnél több gyűrűatommal, mivel ezek a vegyületek általában erős és specifikus kötéssel rendelkeznek fémekhez. [3] Az összes makrociklusos molekula fő közös jellemzője a makrociklusos hatás.
Szintézis
A makrociklusokat általában kisebb lineáris molekulákból szintetizálják.
Használati előzmények
Évtizedek óta makrociklusokat használnak festékek szintetizálására. Például a ftalocianinokat , a porfirinek analógjait a leggyakrabban használják felfedezésük óta mélykék színük miatt. Van azonban más felhasználási területük is. Nevük a szintézis prekurzoráról, a ftalodinitrilről származik. [négy]
Makrociklusos molekulák
- anulének - egyszerű szénhidrogén konjugátumok
- A kalixarének a fenol formaldehiddel történő ciklikus oligomerizációjának termékei.
- A cucurbiturilok hat glikoluril-fragmensből felépülő makrociklusok.
- A ciklodextrinek a glükóz ciklikus oligomerei.
- ciklopeptidek és depszipeptidek
- ciklofánok - szénhidrogének, amelyek legalább egy aromás blokkból és egy hozzá kapcsolódó alifás láncból állnak oly módon, hogy hidat képezzenek a két nem kapcsolódó atom között. Kiváló példa erre a morfium .
Makrociklusok a biológiában
A porfirinek , négy nitrogénatomot tartalmazó komplex szerves molekulák, fontos szerepet játszanak a természetes makrociklusos ligandumok között . A porfirin komplexek a hem , klorofill , B12 -vitamin .
Egy másik természetes makrociklusos ligandum a valinomycin antibiotikum , amelyet egyes gombák termelnek. A valinomycin szelektív a káliumionokra . A vele képződött komplexek képesek behatolni az intercelluláris membránokba, ami a mikroorganizmusok kálium-nátrium egyensúlyának megsértéséhez és halálához vezet. [egy]
A cikkhez kapcsolódó molekulák kategóriái
- Ligand - egy bizonyos központhoz kapcsolódó atomok, ionok vagy funkciós csoportok
- A kelátok többfogú ligandumok, amelyek egynél több donoratomot tartalmaznak.
- Cryptands - több ciklusú molekula
- Rotaxánok – a súlyzó alakú molekulákra helyezett makrociklusok
- Catenan - lánc formájában összeállított molekuláris gyűrűk
- Molekuláris csomók - csomó formájú molekulák, mint például a trefoil
Makrociklusos molekulák
- anulének - egyszerű szénhidrogén konjugátumok
- A kalixarének a fenol formaldehiddel történő ciklikus oligomerizációjának termékei.
- A cucurbiturilok hat glikoluril-fragmensből felépülő makrociklusok.
- A ciklodextrinek a glükóz ciklikus oligomerei.
- ciklopeptidek és depszipeptidek
- ciklofánok - szénhidrogének, amelyek legalább egy aromás blokkból és egy hozzá kapcsolódó alifás láncból állnak oly módon, hogy híd képződik a két nem kapcsolódó atomja között. Kiváló példa erre a morfium .
- koronaéterek és ezek azakkorona- vagy tiakron-éter-származékai.
- porfirinek – négy pirrol és négy aldehid reakciójából nyerik. Nagy biológiai jelentőséggel bírnak.
Irodalom
- ↑ IUPAC Gold Book internetes kiadás: "macrocycle".
- ↑ Milgrom, LR Az élet színei: Bevezetés a porfirinek és rokon vegyületek kémiájába . - New York: Oxford University Press , 1997. - ISBN 0-19-855380-3 . (kemény kötésű)ISBN 0-19-855962-3(pbk.)
- ↑ DK Cabbines és DW Margerum (1969). "Makrociklusos hatás a réz(II)-tetramin komplexek stabilitására". J. Am. Chem. szoc. 91, 6540-6541. https://dx.doi.org/10.1021/ja01051a091
- ↑ Melson, G.A., Szerk. Makrociklusos vegyületek koordinációs kémiája . - New York: Plenum Press , 1979. - ISBN 0-306-40140-1 .
- ↑ Jung, JE; Seung, S.Y.,Bulletin of the Korean Chemical Society, 2002, 23(10)1483-1486.
- Chambron, J. C.; Dietrich-Buchecker, C.; Hemmert, C.; Khemiss, A. K.; Mitchell, D.; Sauvage, J. P.; Weiss, J. Interlacing molekuláris szálak átmeneti fémeken (határozatlan) // Pure Appl. Chem. . - 1990. - T. 62 , 6. sz . - S. 1027-1034 . - doi : 10.1351/pac199062061027 .
- ↑ 1 2 G. P. Zsmurko, E. F. Kazakova, V. N. Kuznyecov, A. V. Jascsenko "Általános kémia", S. F. Dunaev professzor által szerkesztett, Akadémia, 2011. - 242 p.