химический каталог




Покорение вещества. Органическая химия

Автор А.А.Карцова

покинуть полость в кристаллической решетке «хозяина». В 1849 г. Вёлер описал комплексы гидрохинона с H2S, S02, HCN, НС1, HBr, CH3CN, CH3OH. Хорошо известная реакция - синее окрашивание крахмала иодом - пример подобного типа. Молекулы иода располагаются в центральном канале спиральной молекулы амилозы крахмала с образованием молекулярного соединения включения.

Идея синтеза молекул, составленных из отдельных самостоятельных частей, между собой непосредственно не связанных, но тем не менее представляющих нечто единое, воплотилась в структурах катенанов (лат. catena -цепь) (а) и ротаксанов (лат. гога - колесо и axis -ось) (б).

ратории «Белл Телефон Компани» (США). Идея запланированного синтеза заключалась в следующем:

1. Циклизация линейных молекул в результате «перехлеста» может привести к сцеплению образующихся циклов:

X X +

X X

2. При циклизации линейной молекулы в присутствии цикла имеется также вероятность образования подобной структуры:

X X

СООС2Н5 (СН2)з2 СООС2Н5

При этом, чем длиннее молекула, тем больше вероятность свободного сцепления. Предварительный анализ теоретических моделей показал, что для получения такого результата нужно располагать, по крайней мере, два-дцатичленными циклами, т. е. минимально возможный катенан - 20.20. В качестве исходного строительного материала Вассерман взял диэфир ROOC-^CH2)32_COOR и подверг его ацилоиновой конденсации в присутствии частично дейтерированного циклотетратриаконтана (цикло-Сз4Нвз05), недейтерированный аналог которого был получен еще в 1926 г. швейцарским химиком Леопольдом Ружичкой.

Первые исследования в этом направлении были начаты »| 1952 г. Э. Вассерманом и Г. Фришем в химической лабо112

Ацилоиновая конденсация - образование а-гидроксикетонов (аци-оинов) восстановлением эфиров алифатических моно- и дикарбоновых кислот.

113

C34H63D5

0=С I ) С34г16зи6 + цикло-ацилоин

^-(СН2)32^ J

Очистка полученного продукта осуществлялась на колонке с оксидом алюминия. Было выделено маслообразное вещество в количестве 5,66 мг с общим выходом 0,0001 %, которому и приписывалась катенановая структура.

Принцип направленного синтеза катенанов оказался применим и для получения высших разветвленных катенанов, содержащих несколько звеньев. Удалось даже синтезировать своего рода «гибрид», являющийся одновременно ка-тенаном и ротаксаном:

Направленный синтез ротаксанов исследовали Шилл и Цолленкопф. Один из синтезированных ротаксанов («молекула-гантель») приведен ниже:(CH2)i2

И еще немного истории... В 1872 г. немецкий химик д. Байер, нагревая водный раствор формальдегида и фенола, выделил твердый смолистый кристаллический продукт. Через 30 лет бельгийский химик Л. Бакеланд (1863—1944) использовал этот процесс для разработки метода получения упругой смолы - фенопласта, которую он под именем «бакелит» выпустил на рынок. И наконец, К. Циглер и Э. Цинке* в 1941 г. с выходом, близким к количественному, осуществили конденсацию п-трет-бу-тилфенола с формальдегидом в щелочной среде и охарактеризовали полученный продукт, имеющий циклическую структуру:

СН3

Н3С—С

СН;

СН3

Н3С—С—СН3 СН3

Конденсация мезитилена (I) и 1,2,3,5-тетраметилбен-Зола (II) с формальдегидом в присутствии уксусной кислоты привела к образованию сходной структуры (III), основное отличие которой от приведенной выше заключается в том, что внутри полости цикла и вне ее размещены гидрофобные (неполярные) группы.

Цинке Эрнст Карл Теодор (1843-1928) - немецкий химик-органик, Ученик Кекуле, работал в Марбургском университете. Совместно с А. Н. Поповым сформулировал в 1872 г. правило, согласно которому °кисление гомологов бензола начинается с углеродного атома, непосредственно связанного с бензольным кольцом.

"' 115

Структуры такого типа получили название каликсарены (от греч. calix — чаша, кубок; арен - указывает на наличие ароматических циклов). Одна из основных причин, благодаря которой каликсарены привлекли к себе внимание, - это возможность их использования в качестве моделей ферментов. Подобно ферментам они могут образовывать «соединения включения». Так, многие каликсарены удерживают в своей полости растворитель, из которого они кристаллизуются (хлороформ, ацетон, бензол), обладают ионофорными свойствами - способностью селективно связывать конкретный ион и транспортировать его через клеточную мембрану.

Использование резорцина в похожих реакциях конденсации позволило японским химикам синтезировать каликсарен, в котором гидрофильные группы расположены вне, а гидрофобные - внутри полости цикла:

116

ОН

R - CHj, CfCHjh

Использование последнего в реакциях селективного ком-плексообразования позволило получить новые аддукты, где в качестве молекулы «гостя» выступали глицерин, полиспирты, карбоновые кислоты, углеводы. Синтезированный каликсарен даже нарекли титулом «реагент 1993 года».

Образование молекулярных комплексов - доминирующий процесс в биологических системах. Хранение генетической информации, каталитические реакции с участием ферментов, иммунологи

страница 25
< К СПИСКУ КНИГ > 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 17 17 18 18 19 19 20 20 21 21 22 22 23 23 24 24 25 25 26 26 27 27 28 28 29 29 30 30 31 31 32 32 33 33 34 34 35 35 36 36 37 37 38 38 39 39 40 40 41 41 42 42 43 43 44 44 45 45 46 46 47 47 48 48 49 49 50 50 51 51 52 52 53 53 54 54 55 55 56 56 57 57 58 58 59 59 60 60 61 61 62 62 63 63 64 64 65 65 66 66 67 67 68 68 69 69 70 70

Скачать книгу "Покорение вещества. Органическая химия" (3.69Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
керамический кирпич wienerberger
где можно сдать анализы спермограммы в москве метро
http://www.prokatmedia.ru/sound.html
ремонт холодильника national nr-306te

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(25.06.2017)