Treść książki

Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
14
Rozdział1.Chemiasupramolekularna.Cotojest?
Obokstosunkowosilnegowiązaniaelektrostatycznegojon-jon,któregoenergia
mieścisięwgranicach4-40kJ/mol,iwiązaniawodorowegooenergiiok.1-80kJ/mol,
oddziaływanianiewiążąceobejmujądużosłabszesiłydyspersyjneLondona,oddziały-
waniajon-dipolindukowanyioddziaływaniadipol-dipol,którychenergianieprzekra-
cza4kJ/mol.Tegosamegorzędujesttakżeenergiazwiązanazefektamihydrofobowymi
[11,12].Definicjachemiisupramolekularnejopartanaoddziaływaniachniekowalen-
cyjnychwydajesiętrochębardziejwłaściwa,leczciąglejeszczedotyczyzbytdużego
obszaruwiedzy.Nadalwjejzakreswchodząwcześniejwspomnianekryształyiroztwory,
cowięcej,włączawzakreschemiisupramolekularnejpolimery,wktórychoddziaływania
niewiążąceodgrywająbardzoważnąrolę.
Wartopodkreślićbardzoistotnąfunkcjęoddziaływańniewiążących,mimoże
dużosłabszeniżwiązaniakowalencyjne,alebardzoczęsto,zwłaszczaworganizmach
żywych,jestichbardzodużo.Wmakroświeciefascynującymprzykłademichrolijest
spacerującapościanielubsuficiejaszczurka,któramimoswojegociężaruniespada
dziękiniewielkim,alebardzolicznymoddziaływaniomniewiążącymmiędzyjejłapkami
aścianą[13,14].EfekttenwykorzystałAndreGeimdostworzeniaplastrawielokrot-
negoużytku.Alenajbardziejznane,pozalewitującążabąuhonorowanąNagrodąIgno-
ble[14],otrzymaneprzezniegoijegouczniaKonstantinaNovoselovapłatkigrafenu,
któryzresztąjakopojedynczawarstwaniemiałprawaistnieć(p.podrozdz.7.7poświę-
conywłaściwościomgrafenu).
Mimobrakuścisłejdefinicjichemiasupramolekularnakwitnie.Obejmujeonakom-
pleksyzprzeniesieniemładunku,kompleksyinkluzyjneutworzoneprzeznaprzykład
hemikarcerandyCrama[5,15]icyklodekstryny[16],mono-ipoliwarstwy,micele(ang.
micelles)(patrzdalejprzykłady2,5-8),pęcherzyki(ang.vesicles,liposomes)(rys.1.4)
[4],ciekłekryształy[14,17],kokryształyutworzoneprzezconajmniejdwaróżnerodzaje
cząsteczek[18,19].Wszystkieteagregatywchodząwzakresbardzospecyficznychdzie-
dzinróżniącychsięzarównoobiektamibadań,jakitechnikamibadawczymi.Specyficz-
nośćiodrębnośćkompleksówzprzeniesieniemładunkuiciekłychkryształówzostała
jużnaogółuznana.Zdrugiejstrony,jeżelichodziokompleksyinkluzyjnelubinne
agregatymolekularneskładającesięztylkokilkucząsteczek,wyższeagregatymoleku-
larneikokryształyutworzonezconajmniejdwóchtypówcząsteczek,sytuacjaniejest
takjasna.Wtychobszarachbadaneobiektyróżniąsięzasadniczozarównoliczbączą-
steczek,zktórychutworzone,jakistosowanymimetodamibadawczymi.
Kompleksyinkluzyjne,tzn.kompleksygość-gospodarz,imałeagregatynaogółskła-
dająsięzkilkucząsteczek(najczęściejdwóch)imetodyfizykochemiczneużywanedoich
badaniazbliżonedometodstosowanychwklasycznejchemiiorganicznej.Wprze-
ciwieństwiedotakichagregatówasocjatyzłożonezwiększejliczbycząsteczek(micele,
pęcherzyki,mono-ipoliwarstwy)charakteryzująsiętym,żetworzyjedużowiększainie-
dokładnieokreślonaliczbacząsteczek.onepodtymwzględempodobnedopolime-
rów,którychmasacząsteczkowajestznanatylkowprzybliżeniu.Asocjatyteznalazły
licznezastosowania,leczichbudowawewnętrznaimechanizm,zgodniezktórymtworzą
sięzoddzielnychcząsteczek,niejestwpełnizrozumiały.Badanietakichskomplikowa-
nychstrukturwymaganowychtechnikeksperymentalnych,zupełnieinnychniżte,które
wykorzystywanedoanalizypojedynczychmolekuł.Doostatniejgrupysupermolekuł