 |
Вы находитесь здесь: dace.ru / Новости химии / Органический катенан самоорганизуется в кислой воде
Архивы новостей:
2008 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2009 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2010 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2011 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2012 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2013 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2014 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2015 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2016 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2017 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2018 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2019 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2020 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2021 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2022 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2023 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2024 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2025 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2026 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
Органический катенан самоорганизуется в кислой воде
Известно немало супрамолекулярных структур природного происхождения. Такими системами, в частности, являются катенаны – ансамбли, представляющие собой связанные друг с другом подобно звеньям цепи макроциклы. В природе катенаны можно обнаружить, например, в митохондриальных ДНК клеток лейкемии.
Для того чтобы понять, как катенаны образуются в естественных условиях, и для применения их уникальной архитектуры в биохимии и технологии исследователи стремятся получить катенаны синтетическим путем.
Следует однако отметить, что в настоящий момент катенанов в большей степени изучают в органических растворителях, хотя их биологическое применение возможно только в водных растворах. В новой работе Хао Ли (Hao Li) и его коллегам удалось выделить и изучить катенан, который был получен с относительно высоким выходом с помощью одностадийного синтеза, реализованного в водном растворе. Помимо прочего исследователям удалось продемонстрировать стабильность полученного катенана и возможность его настройки под свойства окружающей среды.
Ли с коллегами получили катенан, включив в его структуру группы, не только повышающие растворимость в воде, но и обеспечивающие самоорганизацию. Для этого они провели реакцию альдегида с гидразином в тяжелой воде, получив гидразоновый фрагмент (-C=N-N). Синтез осуществляли в течение восьми часов при температуре 70°C, по результатам исследования реакционной смеси с помощью хромато-масс спектрометрии было обнаружено, что образующийся [2]катенан получен почти с количественным выходом.
Для того чтобы удостовериться в том, что получено целевое соединение - [2]катенан,), Ли с коллегами использовал целый ряд физических методов исследования. Изучение продукта методом ЯМР продемонстрировало, что продукт является результатом конденсации, а химические сдвиги протонов тетрафенильного фрагмента позволяют говорить о большем их экранировании, чем в исходных материалах, дополнительно предоставляя свидетельства о том, что тетрафенильная группа размещается в полости катенана.
Исследования хлорида и трифлата полученого катенана методом РСА подтвердили трехмерную структуру катенана, а также позволили определить, какие из элементов супрамолекулярной структуры стабилизированы пи-пи взаимодействиями.
Хороший выход и относительная стабильность полученного катенана говорят о том, что высокая его устойчивость по сравнению с элементами, в которых не реализуется взаимное переплетение циклов, вероятно, может быть объяснена гидрофобными и стекинговыми межмолекулярными силами. Для изучения поведения катенана в различных средах Ли добавлял ДМСО в водную реакционную смесь, изучая поведение катенана в смесях с различным соотношением вода-ДМСО. Было обнаружено, что при увеличении содержания ДМСО катенан диссоциирует на два олигомера, осаждение которых и последующее растворение в тяжелой воде приводило к повторному образованию катенана. Также обнаружено, что полученный катенан устойчив при комнатной температуре в нейтральных и слабоосновных растворителях в течение 8 часов.
Результаты исследования впервые показывают возможность синтеза органического трехмерного катенана в водной среде методами самоорганизации и изучения его структуры.
Источник: Nature Chemistry (2015). DOI: 10.1038/nchem.2392
Источник: http://www.chemport.ru
30.11.2015 23:15 | |
|
