Супрамолекулярная химия Супрамолекулярная химияСтраница 2
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. Супрамолекулярные ансамбли обладают вполне определенными структурными, конформационными, термодинамическими, кинетическими и динамическими свойствами, в них могут быть выделены различные типы взаимодействий, различающиеся своей силой, направленностью, зависимостью от расстояний и углов: координационные взаимодействия с ионами металлов, электростатические силы, водородные связи, ван-дер-ваальсовы взаимодействия, донорно-акцепторные взаимодействия и т. д. Сила взаимодействий может варьировать в широком диапазоне, от слабых или умеренных, как при образовании водородных связей, до сильных и очень сильных, как при образовании координационных связей с металлом. Однако в целом межмолекулярные взаимодействия слабее, чем ковалентные связи, так что супрамолекулярные ассоциаты менее стабильны термодинамически, более лабильны кинетически и более гибки динамически, чем молекулы [6].
Таким образом, супрамолекулярная химия охватывает и позволяет рассмотреть с единых позиций все виды молекулярных ассоциатов, от наименьшего возможного (димер) до наиболее крупных (организованных фаз) [6]. При этом необходимо еще раз подчеркнуть, что объекты супрамолекулярной химии обязательно содержат части (подсистемы), не связанные ковалентно.
Переход от молекулярной к супрамолекулярной химии Лен предложил иллюстрировать схемой, представленной на рис. 1 [2].
ИДЖЕВАН , город (с 1961) в Армении. Железнодорожная станция. 18,7 тыс. жителей (1991). Деревообрабатывающий и ковровый комбинаты, пищевкусовые предприятия, производство машин для лесного хозяйства, стройматериалов. Театр. Туризм.
ЖЕНСКИЙ МЕДИЦИНСКИЙ ИНСТИТУТ , с 1897, Санкт-Петербург, единственное в дореволюционной России учебное заведение, дававшее женщинам высшее медицинское образование. После Октябрьской революции преобразован в Петроградский (ныне Санкт-Петербургский) медицинский институт.
ЦЕНТРАЛЬНАЯ АМЕРИКА , южная часть материка Сев. Америка, расположенная в тропических широтах между Тихим и Атлантическим (Мексиканский зал. и Карибское м.) океанами, на стыке с Юж. Америкой. Северная природная граница Центральной Америки - тектоническая впадина Бальсас у южного края Мексиканского нагорья (ок. 18 °с. ш.), южная - Дарьенский перешеек (8-9 °с. ш.). Иногда границы проводят по Теуантепекскому и Панамскому перешейкам. Преобладают средневысотные горы и вулканические хребты. Действующие вулканы (Тахумулько, 4217 м, и др.); высокая сейсмичность. Климат тропический; осадков до 3000-5000 мм в год. Влажные тропические леса на северо-востоке, листопадные леса и кустарниковая растительность на юго-западе и севере. На территории Центральной Америки государства: Белиз, Гватемала, Гондурас, Коста-Рика, Никарагуа, Панама, Сальвадор, частично Мексика.