Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
Rozdział1.Chemiasupramolekularna.Cotojest?
15
należązbudowanezkilkurodzajówcząsteczekkryształy,doktórychbadaniastosujesię
standardowetechnikirentgenowskie.Grupatazajmujeważnemiejscewnowejdziedzinie
naukinoszącejnazwęinżynieriikryształów(ang.crystalengineering).Głównymcelemtej
naukijestotrzymywaniekryształówookreślonychpożądanychwłaściwościach.
Naukatoskomplikowanamateria,każdawięcdefinicjaokreślającapolebadańjest
nadmiernymuproszczeniem.Jesttoszczególnieprawdziwewprzypadkunowychdzie-
dzininstatunascendi*,czyliwłaśnietakich,jakchemiasupramolekularna.Jednakże
obecnyrozwójchemiisupramolekularnejjesttakinnowacyjnyzarównopodwzględem
liczbynowychideiorazodkryć,jakispecyficznychtechnikbadawczych,żeusprawie-
dliwiawyodrębnienienowejdziedzinychemii,nawetjeżeliobecnieniemaprecyzyjnej
definicjijejzakresu.Spójrzmynakilkaprzykładówpokazujących,czymróżnisięchemia
supramolekularnaodklasycznejchemiiorganicznej.
1.Melamina
1
ipochodnekwasucyjanurowego
2
mogąutworzyćróżnetypytrwa-
łychagregatów,charakteryzującychsięróżnymischematamipołączeń(ang.pattern)
wiązańwodorowych,np.takimijakprzedstawionenarys.1.1[20,21].Strukturatych
agregatówmawpływnaichwłaściwości,coujawniłymiędzyinnymiichwidmaNMR.
Energiapojedynczegowiązaniawodorowegojestdużomniejszaniżwiązaniakowa-
lencyjnego.Jednakżewjednymznajbardziejskomplikowanychukładówtegorodzaju,
otrzymanymprzezWhitesidesazzespołem,znajdująsięaż54wiązaniawodorowe.
Nawetjeśliprzyjmiemy,żeenergiapojedynczegowiązaniawodorowegowynositylko16
kJ/mol,toenergiacałegoukładutychwiązańprzekroczy800kJ/mol.Należypodkre-
ślić,żetaenergiajestdużowiększaodenergiistandardowegowiązaniakowalencyjnego
C-C,cowpływanawłaściwościcałegoukładu.
2.Cyklobutadien
4
jestwnormalnychwarunkachzwiązkiemniezwyklenietrwałym,
jednakżeCramowizzespołem[15]udałosięotrzymaćgoiprzechowywaćprzezmiesiąc
wtemperaturzepokojowejwewnątrzzwiązku
5
.TęostatniącząsteczkęnazwałCram
Dprobówkąmolekularną”(ang.molecularflask).Wartopodkreślić,żetęfascynującą
syntezęwykonałzespółpodkierownictwemCramakilkalatpootrzymaniuw1987roku
przezniegoNagrodyNoblawrazzPedersenemiLehnemzastworzeniepodstawchemii
supramolekularnej.
3.Syntezawęzłamolekularnego
6
[22],olimpiadanu
7
[23]iwieluinnychczą-
steczektopologicznych,którebędąomawianewpodrozdziałach2.3i8.1,niebyłaby
możliwabezwprowadzonejprzezCramapreorganizacjisubstratów,wymuszającej
ichodpowiedniąorientację.Wprzypadku
6
preorganizacjazostałaosiągniętaprzez
skompleksowaniefragmentówfenantrolinyzjonemmetalu(rys.1.2).Istniejezatem
zasadniczaróżnicamiędzyklasycznymihomogenicznymireakcjamiwchemiiorganicz-
nejareakcjami,wwynikuktórychpowstająkatenanyiwęzły.Wtychostatnichwystę-
pująheterogenicznościwmikroskali.Awięcchemięsupramolekularnąmożnarównież
umiejscowićnagranicypomiędzychemiąorganicznąachemiąpowierzchni.
4.Cząsteczkipolieteruzłożonegozjednostek2,2'-bipirydylu
8
samorzutnietworzą
podwójnąhelisęprzezwielokrotnąkoordynacjęzjonamiCu
+
[24].Tenprocessamo-
organizacjijestwymuszonyprzezwłaściwąorientacjęskoordynowanychjednostekbipi-
*Instatunascendioznaczawstaniepowstawania.
