авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 |

«Учебно-методическое обеспечение для подготовки кадров по программам высшего профессионального образования для тематического направления ННС «Нанобиотехнологии» _ ...»

-- [ Страница 6 ] --

2.4.4. Метод ВЭЖХ с использованием краун-эфиров Хорошо известно, что только одно из пары энантиомерных изомеров ле карственной субстанции проявляет желаемое терапевтическое свойство, в то время как для его зеркального изомера можно ожидать не только отсутствия положительного эффекта, но и отрицательной активности вплоть до токсич ности. Следовательно, при исследовании свойств субстанций следует иссле довать биологическую активность индивидуальных энантиомеров. Для этого необходима разработка эффективных методов разделения энантиомеров не только на аналитическом, но и на препаративном уровнях.

Известен несколько методов разделения оптических изомеров, большая часть которых основана на образовании комплексов «гость-хозяин». Пос кольку энантиомеры не различаются по свойствам относительно нестере оспецифических реакций и процессов, то в основу принципа метода их раз деления то можно положить образование комплексов «гость-хозяин», если будет достаточным различие в прочности комплексов энантиомеров (гостей) с хиральной молекулой- «хозяином», рис.2.31. Только в этом случае возмож но реализация трехточечной координации «гость-хозяин»:

Дейнека В.И., Лебедева О.Е.

Рис.2.31. Хиральное распознавание энантиомеров хиральной стационарной фазой по трехцентровому взаимодействию К числу наиболее эффективных методов не только разделения, но и ис следования образования комплексов «гость-хозяин» можно отнести жидкос тную хроматографию в хиральном варианте. Хиральная хроматография при нципиально может быть реализована в двух вариантах – основанных на раз дличии в константах образования комплексов в подвижной и стационарной фазах. Последний вариант- разделение на хиральных стационарных фазах удобнее, поскольку в методе могут быть использованы существенно более дешевые оптически неактивные растворители.

Понятно, что одна и та же хиральная стационарная фаза не может быть универсальной, применимой для разделения всех возможных пар энантиоме ров, хоты бы вследствие возможного различия функциональных групп энан тиомеров, т.е. вследствие различия даже типов нековалентных взаимодейс твий. Успешность хиральной хроматографии определяется доступностью и эффективностью хиральных стационарных фаз. Для конструирования стаци онарных фаз известно использование различных хиральных дескрипторов, таких как овомукоиды или бычий сывороточный альбумин, производные целлюлозы, циклодекстрины, макроциклические антибиотики, производные аминокислот и другие низкомолекулярные оптически активные вещества.

При этом для разделения рацемических смесей энантиомеров, содержащих первичную аминогруппу, наиболее эффективными оказались стационарный фазы с иммобилизированными краун-эфирами.

Краун-эфиры, впервые открытые Педерсоном в 1967 году, являются мак роциклическими полиэфирами, имеющими полость специфического (в зави симости от краун-эфира) размера. Внутренняя стенка этих соединений содер жит эфирные атомы кислорода;

эти атомы, расположенные на определенном расстоянии, могут выступать в качестве доноров электронов, координируя ионы металла или аммония.

СУПРАМОЛЕКУЛЯРНАЯ ХИМИЯ Хиральные краун-эфиры были получены введением хиральной функци ональной группы, такой, как, например, динафтильной, дифенантрильной, производные гелицена, финная кислота, углеводы. В дополнение к этому некоторые использовали хиральные аза-краун-эфиры, хиральные пиридин содержащие краун-эфиры и некоторые другие.

Однако для разделения рацемических смесей веществ, содержащих пер вичные амино-группы, набор удовлетворительных стационарных фаз ока зался дольно лимитированным;

это производные со включением 1) хиральной 1,1’-динафтильной подструктуры;

2) производных винной кислоты, и 3) фенольные псевдохиральные краун-эфиры.

Стационарный фазы на основе краун-эфиров с хиральной 1,1’-дина фтильной группой. Крам первым использовал введение 1,1’-динафтильной группы. Особенно эффективными хиральными дескрипторами такие про изводные (CSP 1 и CSP 2) оказались в разделении аминов, аминокислот, и аминоэфиров при иммобилизации на силикагеле или на гелях полистирола, рис.2.32.

Рис.2.32. Два типа хиральных дескрипторов на основе краун-эфиров Однако такие счорбенты не оказались универсальными. В 1987 году Шинбо и сотр. Предложили очень эффективный вариант, по которому ок тадецильная (традиционная и ишроко распространенная) фаза была дина мически модифицирована эфиром (3,3'-дифенил-1,1'-динафтил)-20-краун- (CSP 3), рис.2.33.

Дейнека В.И., Лебедева О.Е.

Рис.2.33. Три типа хиральных дескрипторов на основе краун-эфиров Это соединение было растворено в смеси метанола с водой и полученный раствор был пропущен через обращено-фазовую колонку (LiChrosorb RP-18, 125. 4 mm I. D.) для насыщения краун-эфиром за счет липофильных взаимо действий между С18-фазой и гидрофобной частью краун-эфира, обеспечивая покрытие сорбента этим модификатором.

Оказалось, что в растворе хлорной кислоты полученный сорбент прекрас но разделяет энантиомеры различных аминокислот и 1-фенилэтиламина. Эта стационарная фаза производилась промышленно под брендом CROWNPAK CR (Daicel Chemical Industries, Tokyo, Japan) и множество пользователей при менило ее для разделения различных пар энантиомеров с первичной ами но-группой: хиральных первичных аминов, хиральных циклических аминов, аминоспиртов и аминокислот;

среди оптически активных лекарственных субстанций – аминоглутетимиды, баклофен, примаквин (антималярийный) гемифлоксацина мезилат, новый фторохинолоновый антибактериальный препарат.

Несмотря на то, что приведенная выше стационарная фаза на основе эфи ра CSP 3 нашла множество успешных применений, она не была свободна и от недостатков. Например, ее можно было использовать только ее в водно метанольных подвижных фазах с содержанием метанола не более 15 % из-за быстрого вымывания хирального модификатора с колонки при большем со держании метанола. Для усиления стабьльности работы стационарной фазы СУПРАМОЛЕКУЛЯРНАЯ ХИМИЯ был предложен другой модификатор CSP 4, рис.Х.3, отличающий это соеди нений увеличенной гидрофобностью (и более высокой прочностью связыва ния с С18-фазой) за счет введения двух октильных радикалов (6,6’-диоктил 3,3’-дифенил-1,1’-динафтил)-20-краун-6. CSP 4 мог успехом применяться до подвижных фаз, содержащих менее 40% метанола.

Наконец, для предотвращения смывания модификатора был разработан вариант ковалентного связывания активного фрагмента этого дескриптора со стационарной фазой, CSP 5, рис.2.33. Приготовленная таки образом ста ционарная фаза была использована не только для разделений, приведенных выше для динамически модифицированной фазы, но и для разделения энан тиомеров -аминокетонов. При этом эффективность разделения была замет но выше, чем у предыдущих вариантов стационарных фаз. Кроме того, с по мощью такой фазы можно было определить чистоту выделенных оптически активных веществ в аналитическом варианте жидкостной хроматографии, см.рис.2.34.

Рис.2.34. Хроматограмма разделения рацемата токаинида на фазе CSP Дейнека В.И., Лебедева О.Е.

При разделении веществ с первичной амино-группов на колонках к кра ун-эфирами принципиальное значение имеют добавки органических моди фикаторов, изменяющие энаниоселективность фаз. Обычно используются водно-органические фазы с небольшими добавками кислотного модифи катора. Вместо метанола использовали добавки этанола или ацетонитрила.

С ростом концентрации органического модификатора факторы удержива ния -аминокислот, аминов, фторохинолонов токаинидов и аминоспиртов уменьшались, однако при этом возрастала селективность. Причина этого увеличения селективности, строго говоря, неясна, но предполагается, что наблюдаемое является следствием изменения равновесий липофильного вза имодействия аналита с СSP фазой и гидрофобных взаимодействий аналита с компонентами подвижной фазы.

Не объяснена также причина энантиоселективности СSP – фаз, но счита ется, что именно тройное взаимодействие протонированной аминогруппы с атомами кислорода (за счет образования водородных связей, типа +N-H···O) отвечает за распознавание. Соответственно, необходима добавка подкисли теля в подвижную фазу: хлорной, соляной, серной, уксусной, азотной и ор тофосфорной метансульфоновой кислот. Но для фторохинолоновых произ водных наиболее эффективной оказалась серная кислота, а для первичных амино-соединений – хлорная, трифторуксусная, уксусная и серная оказались примерно одинаковой эффективности.

Особенность хроматографии состоит в том, что влияние любых компонен тов на удерживание (т.е. и на константу равновесия образования комплексов «гость-хозяин») можно экспериментально определить на небольшое время;

при этом возможны достаточно простое и надежное определение термодина мических параметров этих взаимодействий. А аналиты для этих определе ний могут быть использованы даже с не очень высокой степенью очистки.

Стационарный фазы на основе краун-эфиров с хиральной группой от винной кислоты. Хиральный дескриптор, включающий фрагмент винной кислоты, (+)-(18-краун-6)-2,3,11,12-тетракарбокси кислота, была предложена Леном для разделений рацемических аминосоединений методом капиллярного электрофореза в начале 1990 годов.

СУПРАМОЛЕКУЛЯРНАЯ ХИМИЯ В жидкостной хроматографии Мачида и сотр. Предложили использовать это вещество для синтеза стационарной фазы на основе аминоприпильных стационарных фаз, рис.2.35.

Рис.2.35. Строение стационарной фазы CSP Разумеется, при этом возможно и однократное связывание с основой, приводящее к образованию стационарной фазы CSP 7, рис.2.36.

Эти стационарные фазы были использованы для разделения -аминокилот, аминоспиртов и других соединений с первичными амино-группами, включая алфаквалон (для расслабления мышц), примаквин (антималярийный пре парат), -метилтриптамин и 1-(1-нафтил)этиламин, см.рис.2.37. Разумные факторы разделения (RS больше 1) были получены для всех аминокислот, за исключением аспарагина, цистеина и изолейцина. В основе разделения, как предполагается, лежит трехточечная сорбция, рис.2.38.

Дейнека В.И., Лебедева О.Е.

Рис.2.36. Строение стационарной фазы CSP Стационарные фазы, основанные на представленном типе хирального дескриптора, доступны под брендом Chirosil RCA (+) и Chirosil SCA(-) (RS Tech, Daejeon, Korea).

Рис.2.37. Хроматограмма разделения соединений с первичными аминогруппами на стационарных фазах типа CSP СУПРАМОЛЕКУЛЯРНАЯ ХИМИЯ Рис.2.38. Трехточечная координация как основа хирального распознавания Кроме соединений с первичными амино-группами успех был достиг нут в разделении соединений со вторичными аминогруппами, таких как -блокаторы – с использованием неводных подвижных фаз.

Энантиоселективность стационарных фаз относительно соединений со вторичными аминогруппами довольно любопытна, поскольку в этом случае уже невозможна тройная координация, как в случае первичных NH2-групп.

Если энантиоселективные барьеры бинафтильных групп (см. Х.2) могут объяснить появление третьей точки взаимодействий для дифференциации энантиомеров, то в случае рассматриваемых производных винной килоты остается предположить участие в дифференциации двух свободных карбок сильных групп, что было подтверждено ЯМР исследованиями и дифракцией рентгеновских лучей. Как в ранее рассмотренном случае рост концентрации органического модификатора в подвижной фазе обычно усиливал энантио селективность, но при этом и удерживание усиливалось, если вещества не относились к высоко липофильным.

Дейнека В.И., Лебедева О.Е.

Контрольные вопросы 1. Какой метод может быть использован для установления супрамолеку лярной организции молекул?

2. В каких случаях возможно использование рентгеноструктурного мето да, и в каких случаях необходимо использование других методов?

3. Охарактеризуйте метод аффинного капиллярного электрфореза.

4. Опишите метод Hummel-Dreyer (HD).

5. Каков принцип методов, использующих вакансионные пики и каков ме ханизм их появления?

6. В чем сущность фронтального метода анализа?

7. Опишите принцип использования циклодекстринов в подвижной фазе в методе ВЭЖХ для установления констант комплексообразования.

8. Каков механизм хирального распознавания?

9. Каковы варианты создания хиральных стационарных фаз, содержащих краун-эфиры?

10. Опишите принцип создания динамически и химически модифициро ванных краун-содержащими соединениями стационарных фаз.

ЧАСТЬ 2:

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ Дейнека В.И., Лебедева О.Е.

ВВЕДЕНИЕ Супрамолекулярная химия – это «химия за пределами молекул»;

она явля ется следующим шагом на пути самоорганизации и направленной организа ции молекулярных систем в полимолекулярные системы заданной функцио нальности. Интенсивное изучение супрамолекулярных комплексов связано с тем, что такие соединения зачастую обладают перспективными свойствами:

сверхпроводимостью, каталитической и ионообменной активностью, ярко выраженной анизотропией электрических, магнитных и оптических свойств.

Свойства таких материалов во многом определяются слабыми межмолеку лярными взаимодействиями в системе гость-хозяин. Соответственно, курс направлен на освещение основных принципов организации супрамолекуляр ных систем.

В первой части курса рассматриваются молекулярные составляющие супрамолекулярных систем (краун-эфиры, поданды, криптанды, сферанды, кукурбитурилы и др), особенности их строения или супрамолекулярной са моорганизации и организации (клатраты, интеркалаты и т.д.), свойства, по лучение и сферы применения.

Вторая часть посвящена исследованию принципов организации молеку лярных составляющих в супрамолекулярные ансамбли и молекулярные ма шины, их роли в химии и биологии живых систем. Установление взаимосвязи кристаллического и электронного строения таких образований, выявление их свойств и природы взаимодействия гость-хозяин позволит направлено созда вать материалы с уникальными структурными и физическими свойствами.

Супрамолекулярная химия охватывает разнообразные явления в органи ческой и координационной химии, физической химии, биологии, физики, микроэлектроники и т.д. Благодаря их взаимному обогащению эта наука об ладает широким спектром возможностей и привлекает все больше ученых из самых разных стран.

Дисциплина рекомендуется к изучению в 1 семестре 1 курса магистрату ры направления «Нанобиотехнологии».

Материал курса изучается на лекциях, практических занятиях, семинарах и в ходе самостоятельной работы студентов.

По результатам обучения предполагается проведение экзамена в форме теста.

СУПРАМОЛЕКУЛЯРНАЯ ХИМИЯ 1. ЦЕЛЬ ОБУЧЕНИЯ Изучение молекулярных составляющих супрамолекулярных систем. Изуче ние условий и закономерностей клатратообразования с использованием высоко молекулярных и низкомолекулярных хозяев. Изучение основного набора новых соединений (молекул – хозяев), используемых в настоящее время в супрамо лекулярной химии. Изучение принципиальных схем синтеза молекул - хозяев различных типов структур. Изучение основных закономерностей образования и устойчивости двухмерных и трехмерных комплексов «гость – хозяин».

Освоение основных принципов организации молекулярных структур в супрамолекулярные ансамбли, которые являются основой молекулярных машин. Изучение основных принципов инжениринга кристаллов и супра молекулярных структур, включая принципы молекулярного распознавания, соотношений «ключ – замок», хирального распознавания.

Изучение основных методов исследования супрамолекулярных ансамблей.

Изучение современных достижений в конструировании молекулярных устройств. Изучение практического применения супрамолекулярных струк тур и современных тенденций в этом направлении в сети Интернет.

2. ПРИОБРЕТАЕМЫЕ КОМПЕТЕНЦИИ По окончании изучения дисциплины студент должен:

знать:

основные молекулярных составляющие супрамолекулярных систем, особенности их структурной организации;

физико-химические основы устойчивости взаимодействий «гость-хозя ин», включая механизмы хирального распознавания;

основные принципы самоорганизации супрамолекулярных структур;

теоретические основы методом конструирования молекулярных машин и их исследования в живых системах;

методы исследования супрамолекулярных комплексов.

уметь:

оценивать возможность образования комплексов «гость-хозяин» для выбранной пары соединений по параметрам химических структур и по набо ру и по геометрии расположения функциональных групп;

оценивать потенциальные возможности (предорганизацию) молекуляр ных систем;

выбрать метод исследования супрамолекулярных комплексов заданного типа.

владеть навыками:

поиска научной литературы в сети Интернет.

Дейнека В.И., Лебедева О.Е.

3. РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ 4. СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Примерный тематический план учебной дисциплины (дневная форма обучения) СУПРАМОЛЕКУЛЯРНАЯ ХИМИЯ 4.2 Содержание лекционного курса Раздел 1. Молекулярные составляющие супрамолекулярных систем 1.1. Клатраты и интеркалаты Строение и свойства клатратов. Определение и классификация клатратов. Газовые гидраты, клеточные (криптатоклатраты), канальные (тубулатоклатраты). слоистые (интеркалаты). Молекулярные клатраты:

кавитаты, адикулаты, клатринами. Причины и условия термодинамической стабильности клатратов.

Гидраты газов (газовые клатраты). Структура льда, пустоты. Предельные составы газовых гидратов. Запасы углеводородного сырья.

Клатраты мочевины. Строение хиральной спиральной полой трубки из молекул мочевины. Разделение линейных и разветвленных углеводородов в нефтехимической промышленности.

Интеркалаты графита как молекулярные комплексы с частичным перено сом заряда или перераспределением электронной плотности между гостем и хозяином. Слоистая структура графита. Соединения с избытком электронов в слое графита: МС8, МС12 и т.д. Соединения с литием и натрием. Соеди нения с другими металлами. Тройные соединения. С12М(NH3)2. Соединения включения графита с органическими молекулами. Соединения с недостат ком электронов в слое графита: С8Br, CхF (0,8 x 2). Высокотемператур ные и низкотемпературные фториды графита. Соединения с галогенидами металлов.

Цеолиты. Топология каркасов. Цеолиты с низким или средним соотно шением Si/Аl ( 5) и с высоким соотношением Si/Аl ( 5). Молекулярные сита, цеосилы или поросилыми. Роль цеолитов и цеолитных материалов в промышленности.

Области применения супрамолекулярных соединений. Перспективные материалы для захоронения радиоактивных отходов и лекарственных препа ратов нового поколения. Термоэлектрические материалы. Полупроводнико вые клатраты. Супрамолекулярная электроника. Интеркалированный графит, терморасширенный графит.

Современные тенденции по данному разделу.

1.2. Поданды, краун-эфиры, криптанды. Кавитанды и циклодекс трины Краун-эфиры: строение, номенклатура и свойства. Комплексы с ионами щелочных металлов. Соответствие размеров полости и иона и устойчивость комплексов включения (принцип Педерсона). Классификация комплексов по типам. Конформационные состояния краун-эфиров. Получение краун-эфи ров: методы синтеза, темплатный эффект. Применение краун-эфиров: экс Дейнека В.И., Лебедева О.Е.

тракция и разделение катионов. Удаление радионулидов. Конструирование ионофора. Переработка яррных отходов.

Супрамолекулярная фотоника. Искусственные фоточувствительные сис темы.

Металлокомплексы с краун-замещенными фталоцианинами. Электри ды. Получение, строение и свойства. Алкалиды. Антикрауны. Особенности строения, синтез.

Поданды – общая характеристика. Хромоионофоры. Особенности ком плексообразования подандами. Макроциклический эффект. Лариат-эфиры.

Строение. Усиление комплексообразования. Криптанды как трехмерные аналоги краун-эфиров. Строение. Синтез криптандов. Сферанды и прочие молекулы «хозяева». Особенности строения.

Алкалиды и электриды Углеводородные хозяева -С-донорного типа. Циклофаны. Сидерофоры природные и синтетические. Связывание ионов железа. Энтеробактин.

Связывание анионов. Катапинанды. Особенности связывания анионов.

Концепции конструирования хозяина для анионов. Сходящиеся и расходя щиеся центры связывания. Координационное число и геометрия связанного аниона.

Строение и свойства циклодекстринов. Обнаружение, строение. Типы циклодекстринов — -циклодекстрин (-СD);

-циклодекстрин (-СD) и -циклодекстрин (-СD);

крупнокольцевые (large-ring) циклодекстрины.

Форма молекул циклодекстринов. Свойства.

Соединения включения циклодекстринов. Свойства внутренней полости.

Константа равновесия включения гостя. Типы комплексов включения – ка нальные, клеточные и слоистые структуры. Ориентация торов относительно друг друга.

Циклодекстрины: промышленное применение. Применение в пищевой и фармацевтической промышленности.

Циклодекстрины как хирильные дескрипторы. Использование цикло декстринов в хроматографии.

Внутриполостные комплексы нейтральных молекул. Циклофаны. Номен клатура. Синтез циклофанов.

1.3. Каликсарены и кукурбитурилы Общие определения. Строение и части каликсаренов. Номенклатура.

Синтез каликсаренов.Темплатный эффект. Стереохимия каликсаренов: кон формации транс-аннулярный переход.

Применение каликсаренов. Каликсарены в электрохимических сенсорах.

Каликсарены как оптические сенсоры. Оптические хиральные сенсоры. Ка ликсарены в твердофазной экстракции. Использование каликсаренов в хро СУПРАМОЛЕКУЛЯРНАЯ ХИМИЯ матографии и как компонентов подвижных фаз, и как дериватизаторов ста ционарных фаз.

Общие вопросы. Строение и получение. Свойства кукурбитурила. Комп лексы кукурбитурила. Высокоупорядоченные органические-неорганические гибридные материалы с большими каналами, размеры и форму которых мож но контролировать. Использование кукурбитурилов для выделения стронция.

Модификация строительного блока “бочку без дна и крышки”. “Крышки” на основе кластеров. Важность соответсвия размеров. Полимерные цепочки из супермолекул, соединенных между собой атомами халькогена (S или Se).

“Гости” в “бочке”. Возможность программирования удерживание гостя в бочке и транспорт веществ.

1.4. Ротоксаны и катенаны Общие вопросы. Определения. История вопроса. Катенаны и ротоксаны.

Номенклатура. Катенаны в природе. Циклические двунитчатые ДНК. Метод последовательной седиментации. Принципиальные схемы синтеза катена нов. Статистические и темплатные методы.

Геликаты. Спиральные координационные комплексы. Геликаты: синтети ческие аспекты.

Современные направления синтеза мономолекулярных составляющих со свойством предорганизованности.

Неорганические наночастицы. Нанозолото, наносеребро и др. Получение, особенности свойств, применение.

Дейнека В.И., Лебедева О.Е.

РАЗДЕЛ 2. СУПРАМОЛЕКУЛЯРНЫЕ АНСАМБЛИ 2.1. Инженерия кристаллов Общие вопросы. Идея конструирование периодических структур с желае мой супрамолекулярной организацией. Принцип плотной упаковки Китайго родского (для молекулярных кристаллов), правила М. Эттер (для кристаллов, построенных на водородных связях), концепция супрамолекулярного синто на — характерного способа связности между функциональными группами соседних молекул (для органических кристаллов) и концепция тектона — молекулы, образующей в кристалле сильные направленные взаимодействия (для органических кристаллов).

Концепция (принцип) плотной шаровой упаковки. Типы плотнейшей ша ровой упаковки. Плотнейшие упаковки в минеральном мире.

Кристаллы, построенные на водородных связях. Внутри и межмолекуляр ная водородная связь. Комплементарность строительных блоков и предпоч тительный тип взаимодействий. Топохимический подход в описании свойств индивидуальных блоков супрамолекулярных структур. Правила Эттер.

Концепция супрамолекулярного синтона. Супрамолекулярные синтоны, как мельчайшие структурные единицы.

Концепция супрамолекулярных тектонов.

«Неправильные» формы и «неправильный» подбор. Конструтрование структур для получения комплексов внедрения.

Координационные полимеры. Самосборка под действием различных сил.

Каркасные структуры. Спейсеры. Конструирование пористых структур.

Биомиметические (биоподражательиые) структуры. Синтез биоминера лов: внутриклеточный, эпиклеточный. Темплатное биоосаждение кристал лического биоминерала. Морфосинтез.

Смешанные кристаллы: включения типа «песочные часы».

2.2. Самосборка в супрамолекулярные ансамбли.

Общие вопросы. Запрограммированные системы. Основные направления развития супрамолекулярной химии. Дизайн молекулярного распознавания между синтетическими рецептором и субстратами на основе предорганиза ции (хранение информации и ее использование). Дизайн самоорганизации (самосборки) для достижения самопроизвольного, но контролируемого свя зывания в супрамолекулярные ансамбли (в том числе и препрограммирова ние). Адаптация и развитие супрамолекулярных ансамблей в направлении химического разнообразия. Молекулярная самосборка с образованием кова лентных связей. Супрамолекулярная самосборка как спонтанная и обрати мая ассоциацию ограниченного числа тектонов.

Темплатный синтез. Основные определения.

СУПРАМОЛЕКУЛЯРНАЯ ХИМИЯ Истории вопроса. Лигандный синтон (лигсон) – как строительный блок.

Темплатный центр (темплат). Лигандный продукт (хелант).

Варианты темплатного синтеза. Темплатный синтез на базе Шиффовой конденсации. Темплатный синтез без Шиффовой конденсации. Роль иона металла.

Биохимическая самосборка и связанные с ней вопросы.

Биохимическая самосборка вирусов. Сборка инсулина.

Органические супрамолекулы как темплаты. Использование структур ви русови РНК для сборки.

2.3. Молекулярные машины Общие вопросы. Определение термина «молекулярные машины». «Хра повик Фейнмана» («Храповик Броуна»). Молекулярные переключатели и мо лекулярные моторы.

Биологические (природные) молекулярные машины. АТФ-синтаза. «Мо лекулярный ротор». Жгутик как молекулярная машина.

Синтетические молекулярные машины. Химически управляемые молеку лярные челноки и нанолифты. Молекулярные челноки на солнечной энер гии. Молекулярные пропеллеры. Молекулярные пинцеты. Молекулярные роботы.

Новейшие достижения в создании молекулярных машин и в конструиро вании супрамолекулярных ансамблей.

2.4. Методы исследования супрамолекулярных ансамблей. Супрамоле кулярная химия в Интернете Концепция токсикологических исследований.

Центры нанотехнологии в России: направления работы и достижения.

Лаборатория синтеза и супрамолекулярной химии фотоактивных соедине ний ЦФ РАН.

Основные достижения в нанотехнологии “снизу вверх” и супрамолеку лярной химии: общая информация.

Поисковые системы: GOOGLE SCHOLAR, SCIRUS и PUBMED.

Копирование и обработка реферативной информации. Сайты основных мировых издательств научной литературы: ELSEVIER, SPRINGER, TAYLOR & FRANCIS, WILEY INTERSCIENCE, BLACKWEL SYNERGY, МАИК и др. Поиск научных журналов;

просмотр содержания текущих выпусков и архивов. Работа на подписных электронных базах данных: база данных Американского химического общества, Американского физического общества, EBSCO. Российские базы данных.

Специализированные научные журналы.

Дейнека В.И., Лебедева О.Е.

4.3 Темы практических занятий № Тема практического занятия Кол-во часов Особенности взаимодействия «гость-хозяин»;

1 влияние параметров гостя и хозяина на константы связывания. Липофильность «гостя».

2 Супрамолекулярная химия в сети Интернет 4.4 Темы семинарских занятий № Темы семинарских занятий Кол-во часов Супрамолекулярная химия природных 1 биологических объектов.

Новейшие тенденции и достижения 2 в супрамолекулярной химии.

5. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 5.1 Рекомендуемая литература Основная литература:

1. Стид Дж.В., Этвуд Дж. Л. Супрамолекулярная химия. Пер. с англ.: в т. / Джонатан В. Сит. Джерри Л. Этвуд. – М.: ИКЦ «Академия», 2007. – Т. – 480 с.

2. Стид Дж.В., Этвуд Дж. Л. Супрамолекулярная химия. Пер. с англ.: в т. / Джонатан В. Сит. Джерри Л. Этвуд. – М.: ИКЦ «Академия», 2007. – Т. – 416 с.

3. Лен Ж.-М. «Супрамолекулярная химия» - Новосибирск: «Наука», 1998.

Дополнительная литература:

1. Beer, P.D.;

Gale, P. A.;

Smith, D. K. Supramolecular Chemistry (Oxford Chemistry Primers, 74) Oxford University Press;

ISBN: 0198504470 2. Vgtle, F. Supramolecular Chemistry: An Introduction, 1993, Paperback 3. Schneider, H.-J.;

Yatsimirski, A. Principles and Methods in Supramolecular Chemistry Wiley 4. Comprehensive Supramolecular Chemistry, Vol. 1-10;

Lehn, J.-M., Series editor, Pergamon/Elsevier Oxford etc, 5. Schneider, H.-J.;

Drr, H. (Eds.) Frontiers in Supramolecular Organic Chem istry and Photochemistry, СУПРАМОЛЕКУЛЯРНАЯ ХИМИЯ 6. Helena Dodziuk: Introduction to Supramolecular Chemistry Kluwer 2001, 7. Sauvage, J.-P.;

Dietrich-Buchecker, C. (Eds.) Catenanes, Rotaxanes and Knots, Wiley VCH ISBN 3-527-29572-0 8. Sauvage, J.-P.;

Lehn, J.-M. Transition Metals in Supramolecular Chemistry, Vol. 5, (420 pp, ISBN 0-471-97620-2 9. Bianchi, A., Bowman-James, K., Garcia-Espana, E. Supramolecular chem istry of anions Wiley 10. Kaifer, A.E.;

Gomez-Kaifer, M. Supramolecular Electrochemistry, ISBN 3-527-29597-6 11. Edelmann, F.T.;

Haiduc, I. Supramolecular Organometallic Chemistry, Wi ley VCH (ca. 350 pp, ISBN 3-527-29533-X 1999) 12. Gerbeleu, N.V.;

Arion, V.B.;

Burgess, F. & J. Template Synthesis, ca. pp ISBN 3-527-29559-3 13. Diederich, F. Cyclophanes (Monographs in Supramolecular Chemistry) Stoddart, J.F. (Ed.) 1991, Royal Soc.Ch.Cambridge 14. Gutsche, C.D. Calixarenes (Monographs in Supramolecular Chemistry) Stoddart, J.F. (Ed.) 1989, Royal Soc.Ch. Cambridge 15. Gutsche, C.D. Calixarenes Revisited (Monographs in Supramolecular Chemistry) 16. Vicent, J.;

Bhmer, V. (Eds.) Calixarenes, Kluwer Dordrecht 1990.

17. L. Mandolini, R. Ungaro (Eds.) Calixarenes in Action Imperial College Press (Hardcover 2000) 18. Asfari, Z.;

Bhmer,V.;

Harroweld, J. (Eds) Calixarenes 19. Fuhrhop, J.;

Endisch, C. Molecular and Supramolecular Chemistry of Nat ural Products and Their Model Compounds Hardcover 20. Lindoy, L.F.;

Atkinson, I.M. Self-Assembly in Supramolecular Systems (Monographs in Supramolecular Chemistry) 21. Зоркий П.М., Лубнина И.Е. Супрамолекулярная химия: возникнове ние, развитие и перспективы // Вестн. Моск. ун-та. Сер.2. Химия. 1991. – Т.40, №5.- С.300-307.

22. Волошин Я.З., Варзацкий О.А., Бубнов Ю.Н. Клеточные комплексы переходных металлов в биохимии и медицине // Известия АН. Сер. химичес кая. – 2007. - №4. – С. 555-582.

23. Онищенко Г.Г., Тутельян В.А. О концепции токсикохимических ис следований, методологии оценки риска, методов идентификации и количес твенного определения наноматериалов // Вопросы питания. – 2007. – Т.76, №6.- С. 4-8.

Ссылки на базы данных, сайты, справочные системы, электронные словари и сетевые ресурсы, а также другие материалы в периодических изданиях:

Дейнека В.И., Лебедева О.Е.

• «Российский химический журнал» - Журнал Российского химического общества им. Д.И. Менделеева;

http://www.chem.msu.ru/rus/jvho/welcome.

html • «Соросовский образовательный журнал», http://www.netbook.perm.ru/ soj.html • «Нано Дайджест», интернет-журнал о нанотехнологиях;

http:// nanodigest.ru/ • «Российские нанотехнологии», http://www.nanorf.ru/ • «Нано и микросхемная техника» http://microsystems.ru/ • «Accounts of Chemical Research», http://pubs.acs.org/journal/achre • «Supramolecular Chemistry»;

http://www.tandf.co.uk/journals/ titles/10610278.html • «Journal of Supramolecular Chemistry» linkinghub.elsevier.com/retrieve/ pii/S • «Molecular and Supramolecular Materials», http://www.icmab.es/icmab/en/ dep/mmols • AZoNano.com The A to Z of Nanotechnology (UK), http://www.azonano.

com/ • «International journal of nanoscience», World Scientic Publishing (USA), http://www.worldscinet.com/ijn/ijn.shtml • «Journal of nanoparticle research», Springer, http://www.springerlink.com/ content/103348/ • «Journal of nanoscience and nanotechnology», ASP (USA), http://www.

aspbs.com/jnn/ • «Nano Letters», Journal, ACS (USA) [e] http://pubs.acs.org/journals/nalefd/ index.html • «Nanostructures material», Elsevier (NL) http://www.sciencedirect.com/ science/journal/ • «Nanotechnology», IoP Journal (USA, UK), http://www.iop.org/EJ/journal/ Nano • «Superlattice and microstructures», Elsevier (NL), http://www.elsevier.com/ wps/nd/journaldescription.cws_home/622948/description Новейшая информация может быть найдена на сайтах:

• Нанометр (Нанотехнологическое общество) http://www.nanometer.ru/ • Нанотехнологии (Научно-информационный портал по нанотехнологи ям), http://nano-info.ru/ • NNN (сайт о нанотехнологиях №1 в России), http://www.nanonewsnet.

ru%5C/ СУПРАМОЛЕКУЛЯРНАЯ ХИМИЯ 5.2 Средства обеспечения освоения дисциплины Программные пакеты Windows XP, Internet Explorer, Microsoft Ofce, ChemOfce Ultra 2008 11.01.

5.3 Материально-техническое обеспечение дисциплины Для выполнения программы курса требуется лекционная аудитория без специального лабораторного оборудования;

для проведения семинарского и практического занятий необходим компьютерный класс с выходом в Ин тернет.

6. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ОБУЧЕНИЯ Предлагается семинар проводить в формате обсуждения докладов и ре фератов.

Для сохранения актуальности список тем/тематических блоков опреде ляется преподавателем каждый год вследствие быстрого прогресса данной области науки.

Студенту необходимо выбрать и согласовать с преподавателем тематику, по которой получены существенные научные результаты, представленные в 3-5 публикациях в научных журналах.

Целью проведения практического занятия является освоение компьютер ных пакетов для моделирования структуры соединений и способов расчета свойств этих соединений, включая освоение техники работы в виртуальных интернет-лабораториях.

В рамках читаемого курса для текущего контроля усвоения материала предлагается проводить тестирование студентов.

Экзамен проводится в форме теста, принимается в зачетную неделю.

7. ПЕРЕЧЕНЬ ЗАДАНИЙ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ Задания Всего часов Домашнее задание Подготовка к текущим тестированиям Подготовка отчета по практическому занятию Реферат ВСЕГО Дейнека В.И., Лебедева О.Е.

8. ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ К ЭКЗАМЕНУ 1. Что обозначает термин «супрамолекулярная химия»?

2. Какие виды взаимодействий относятся к нековалентным?

3. Что такое комплементарность?

4. Охарактеризуйте объекты и системы супрамолекулярной химии.

5. Дайте определение и классификацию клатратов.

6. Газовые клатраты, их строение и свойства.

7. Предельные формулы клатратов. Требования к молекулам гостей.

8. Клатраты в природе.

9. Клатраты мочевины.

10. Принцип и условия образования интеркалатов. Интеркалаты графита.

11. Интеркалаты с недостатком электронов в слое графита.

12. Интеркалаты с избытком электронов в слое графита.

13. Цеолиты. Строение и классификация.

14. Дайте определение краун-эфирами и приведите их классификацию.

15. От каких факторов зависит устойчивость комплексов внедрения кра ун-эфиров с катионами металлов и где это свойство находит применение?

16. Приведите способы получения краун-эфиров.

17. Классификация комплексов внедрения на базе краун-эфиров.

18. Конформационные особенности строения комплексов краун-эфиров.

19. Что такое супрамолекулярная фотоника, где это направление находит практическое применение?

20. Приведите строение, свойства и применение металлокомплексов с краун-замещенными фталоцианинами.

21. Что такое электриды и как их получают?

22. Какие соединения называют антикраунами, приведите их строение?

23. Дайте определение понятию поданды.

24. Особенности комплексообразования подандами.

25. Дайте определение лариат-эфирам?

26. Какие соединения называют криптандами?

27. Методы синтеза криптандов.

28. Создание жестких трехмерных структур молекул «хозяина» - сфе рандов.

29. Алкалиды: содииды и потассиды.

30. Углеводородные хозяева.

31. Что такое сидерофоры? Их роль в живой природе.

32. Опишите принципиальное строение синтетических сидерофоров.

33. Дайте определение кавитандами, и в чем их специфичность?

СУПРАМОЛЕКУЛЯРНАЯ ХИМИЯ 34. Какие соединения называют циклодекстринами, их строение и свойства?

35. Приведите классификацию циклодекстринов по количеству остатков глюкозы. Как их получают?

36. Охарактеризуйте соединения включения, образуемые циклодекстри нами? Каков их состав?

37. Какие комплексы включения образуют циклодекстрины? Опишите их свойства и области применения.

38. Каков метод определения констант устойчивости комплексов включе ния циклодекстринов?

39. Опишите использование циклодекстринов в хроматографии?

40. Опишите области промышленного применения циклодекстринов.

41. Какие соединения называют циклофанами?

42. Опишите методы синтеза циклофанов и их применение.

43. Какие соединения называются каликсаренами?

44. Методы синтеза каликсаренов. Как и кем впервые были синтезирова ны каликсарены?

45. Строение каликсаренов, мобильность их структур.

46. Использование каликсаренов при создании потенциометрических ионных сенсоров.

47. Использование каликсаренов в фармацевтической промышленности.

48. Использование гидроксиматных производных каликсаренов для твер дофазной экстракции при концентрировании следовых количеств меди, цин ка и магния в образцах воды.

49. Какие соединения называются кукурбитурилами? Когда и кем они были получены впервые?

50. На чем основана способность кукурбитурилов образовывать высоко упорядоченные материалы с большими каналами, размеры и форму которых можно контролировать?

51. Образование кукурбитурилами трехъядерных кластеров с некоторыми металлами, их использование. Пространственное строение этих соединений.

52. Образование полимерных цепочки из супермолекул, соединенных между собой атомами халькогена (S или Se).

53. Какие соединения типа “гости” в “бочке” способны образовывать ку курбитурилы и где такие соединения применяются?

54. Дайте определение катенанам, приведите пример и название катенана.

55. Приведите основные характеристики строения катенанов.

56. Опишите первые работы по изучению свойств природных катенанов.

57. Какие соединения называют геликатами, их строение, свойства и но менклатура.

58. В чем смысл основной идеи инженерии кристаллов? Концепция идеи инженерии кристаллов Г. Шмидта.

Дейнека В.И., Лебедева О.Е.

59. Перечислите основные подходы, которые необходимо реализовать, чтобы получить кристалл с желаемыми структурой и свойствами.

60. В чем заключается концепция (принцип) плотной шаровой упаковки А.И. Китайгородского?

61. Какие кристаллы могут быть построены на водородных связях?

62. Перечислите правила М. Эттера и дополнительные правила для спе цифических классов функциональных групп.

63. В чем заключается концепция супрамолекулярного синтона.

64. Суть концепции супрамолекулярных тектонов.

65. Как используется при инженерии кристаллов подход «неправильные»

формы и «неправильный» подбор?

66. Какие структуры называют биомиметическими (биоподражатель ными)?

67. Как построены смешанные кристаллы: включения типа «песочные часы»

68. Что вкладывается в понятие «запрограммированная система» в супра молекулярной химии?

69. Перечислите и охарактеризуйте три основных направления развития супрамолекулярной химии.

70. Объясните суть термина супрамолекулярной химии «темплати рование».

71. Объясните суть термина супрамолекулярной химии «самосборка».

72. Что такое темплатный синтез, лигандный синтон и темплатный центр, хелант?

73. Какие варианты биохимической самосборки Вам известны, опиши те их.

74. Опишите использование органических супрамолекул в качестве темплатов.

75. Что обозначает термином «молекулярные машины»?

76. Что обозначает подход «нисходящего проектирования»?

77. Перечислите основные положения подхода «восходящего проектиро вания»?

78. Какие две категории «молекулярных машин» Вам известны?

79. Какие биологические «молекулярные машины» Вы знаете.

80. Какие функции выполняют химически управляемые молекулярные челноки и нанолифты?

81. Каков принцип работы молекулярных челноков на солнечной энергии?

82. Какова схема строения молекулярного пропеллера?

83. Что такое молекулярные пинцеты и их роль в молекулярных машинах?

84. Что вкладывают ученые в понятие «молекулярный робот»?

ЧАСТЬ 3.

ДИДАКТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ РАБОТЫ ПРОФЕССОРСКО-ПРЕПОДАВАТЕЛЬСКОГО СОСТАВА Дейнека В.И., Лебедева О.Е.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ДИДАКТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ Курс «Супрамолекулярная химии» можно отнести к определяющим компо нентам теоретических курсов в системе междисциплинарного профиля естест веннонаучного образования – Нанобиотехнологии. Курс направлен на когнитив ное расширение студентами ключевых понятий и концепций и тем самым – на формирование глубокого прогностического понимания фундаментальных проблем и практических методов их решения в области нанобиотехнологий;

в силу специфики химического материала курса он направлен на подготовку студентов биологической направленности к профессиональной деятельности или обучению в аспирантуре. Значимость курса «супрамолекулярная химия»

определяется том, что в ряду наук с приставкой нано «Нанобиотехнологии»

имеют дело являются большей частью именно с супрамолекулярными обра зованиями, с природными молекулярными машинами, понимание функци онирования которых является главнейшим ключом к модификации с целью переориентации их функционирования в заданном направлении.

При изучении дисциплины студент должен опираться на ранее приобре тенные общенаучные компетенции такие, как – расширенные представления о категориях, законах, приемах и формах на учного познания, теории и методологии исследований при изучении различных уровней организации материи, пространства и времени, – способность понимать и глубоко осмысливать философские концепции ес тествознания, место естественных наук в выработке научного мировоззрения – представление об важнейших открытиях отечественных ученых, объ ективной необходимости возникновения новых направлений в нанотехноло гии – представление о наиболее актуальных проблемах современной теоре тической и экспериментальной нанотехнологии в Российской Федерации и в мире.

Приобретенные компетенции в процессе изучения данного предмета бу дут полезны в изучении других дисциплин специализации: «Биосовмести мые наноматериалы», «Молекулярное моделирование нано-и биоструктур», «Адресная доставка лекарств», «Белковая инженерия» и «Молекулярная биоинженерия».

Рекомендации для преподавания дисциплины Основные задачи преподавания предмета «Супрамолекулярная химия»

- усвоение основным принципов взаимодействия «гость-хозяин» и причин, СУПРАМОЛЕКУЛЯРНАЯ ХИМИЯ управляющих этим процессом, которые лежат в основе всех самоорганиза ций материи и функционирования молекулярных машин. Следует обратить внимание на то, что существуют способы построения молекул «хозяина»

так, чтобы изменение внешних условий при перемещении комплекса между некоторыми фазами позволяло изменить его устойчивость, что и является основой для искусственного конструирования молекулярных машин и уст ройств.

Требования к преподавателю: наличие прочных знаний по основным хи мическим курсам классического университетского химического образования и способность читать научную литературу на английском языке.

Курса «Супрамолекулярная химия» является развитием всех основных химических курсов классического химического образования. Он построен на базе знаний неорганической, органической и физической химий с акцен том на важнейшие аспекты строения вещества. Принципиально, курс может быть дополнен аспектами химии высокомолекулярных соединений.

Направление «Супрамолекулярная химия» относится к наиболее бурно прогрессирующим, поэтому преподавание целесообразно вести с учетом пос ледних достижений. Т.е. преподаватель должен постоянно контролировать новости науки в этом направлении. При этом наиболее эффективным спосо бом мониторинга состояния науки в настоящее время является постоянная работа в сети Интернет. Некоторые из сайтов, освещающих новости науки указаны в данном комплекте, но не исключено появление новых, возможно даже более информативных. Желательно также следить за информацией на англоязычных сайтах, поскольку русскоязычные сайты часто содержат ту же информацию с запаздывающим по времени переводом.

Для успешного чтения лекций преподавателю (без учета инновационной информации) более достаточно материалов, изложенных в текстах лекций данного УМК (объем информации многократно превосходит требуемый по каждой из лекции). При этом выбор той информации, которая будет выде лена для изложения на лекции, определяется самим преподавателем в зави симости от уровня подготовки контингента слушателей по основным клас сическим разделам химии. Остальная информация может быть предложена студентам для самостоятельного изучения.

При необходимости преподаватель может дополнить свой багаж знаний информацией, найденной с сети Интернет, и/или с использованием предла гаемой ниже литературы, сгруппированной по темам лекций. С один уточне нием: среди множества методов исследования супрамолекулярных структур, преподаватель должен выбрать тот, который развивается и может быть вос требован в его учебном заведении.

Дейнека В.И., Лебедева О.Е.

Клатраты и интеркалаты Кузнецов Ф.А., Истомин В.А., Родионова Т.В. Газовые клатраты: истори ческий экскурс, современное состояние, перспективы исследований // Рос.

Хим.ж. 2003. Т.47. С.5- Ю.А. Дядин., А.Л. Гущин Клатраты гидрохинона – родоначальники клатратной химии // Сорос. Образ. Ж. – 2000. – Т.6 (12). – С.40- Дядин Ю.А. Супрамолекулярная химия: Клатратные соединения // Сорос.

Образ. Ж. – 1998. – №2. – С.79- Соловьев В.А. Природные газовые гидраты как потенциальное полезное ископаемое // Рос. Хим.ж. 2003. Т.47. С.59- Инербаев Т.М. и др. Динамические, термодинамические и механические свойства газовых гидратов структуры I и II // Рос. Хим.ж. 2003. Т.47. С.19- М.А. Зиганшин и др. СООТНОШЕНИЕ СТРУКТУРА - СВОЙСТВО ДЛЯ КЛАТРАТООБРАЗОВАНИЯ В СИСТЕМЕ: ПАРООБРАЗНЫЙ ГОСТЬ — 1,3-ДИЗАМЕЩЕННЫЙ ТРЕТ-БУТИЛКАЛИКС[4]АРЕН // Ж. Стр. Химии.

2005. Том 46 Приложение S34 – S Кригер Ю.Г., Семенов А.Р., Чехова Г.Н. Подвижность молекул парафинов в канальных клатратах мочевины по данным релаксационной спектроскопии ЯМР // Физика тв. тела. – 2001. – Т.43(11). – С.1977- HARRIS K.M. Fundamental and Applied Aspects of Urea and Thiourea Inclu sion Compounds // Supramol. Chem. – 2007. - V.19(1–2). – Р. 47– М.Ю. Белова. Графит, ИГ и ТРГ (краткий обзор) www.sealur.ru Поданды, краун-эфиры, криптанды Myung Ho Hyun Development and Application of Crown Ether-Based HPLC Chiral Stationary Phases // Bull. Korean Chem. Soc. 2005, Vol. 26, No. 8 Пожарский А.Ф. Супрамолекулярная химия. Часть I. Молекулярное рас познавание // Сорос. Образ. Ж. 1997. - №9. – С.32- Е.Н. Ушаков, М.В. Алфимов, С.П. Громов Оптические молекулярные сен соры и фотоуправляемые рецепторы на основе краун-эфиров // Росс. Нано техн. – 2008. Т.3. С.42- Громов С.П. Супрамолекулярная фотоника краунсодержащих красителей // Росс. Нано. - 2006. – Т.1. – С.29- Леменовский Д.А. Новые металлсодержащие соединения и материалы // Сорос. Обр. Ж. – 1996. - №3. – С.34- Циклодекстрины, каликсарены, кукурбитурилы// Bull. Korean Chem.

Soc. 2005, Vol. 26, No. 8 О.В. Суров и др. Стехиометрические комплексы каликс[4]аренов с моле кулами растворителей / Ж. физ. химии. – 2007. - Т.81. - С.2160-2164.

СУПРАМОЛЕКУЛЯРНАЯ ХИМИЯ Li Z.et al -Cyclodextrin: a review on enzymatic production and applications // Appl Microbiol Biotechnol – 2007. – V.77. – P.245– Numanolu U. et al Use of Cyclodextrins as a Cosmetic Delivery System for Fragrance Materials: Linalool and Benzyl Acetate // AAPS PharmSciTech. – 2007.

– V.8(4). - Article Subodh Kumar Syntheses, structures and interactions of heterocalixarenes // ARKIVOC. - 2006. – P.17- Steed J.W. Molecular “Ghosts” // SCIENCE. – 2002. – V.298. – Р. LE GAC S. et al Calix[6]arene Tris-carboxylic Acid Derivatives: X-ray and NMR Characterization of their Remarkable Host-guest Properties Toward Ammo nium Ions // Supramolecular Chem. – 2007. - Vol.19(3). – P.185– O.O. Karakus H. Deligo Azocalixarenes.8: synthesis and investigation of the absorption spectra of di-substituted azocalix[4]arenes containing chromogenic groups // J Incl Phenom Macrocycl Chem. – 2008. – V.61. – P.289– de Namor A.F.D., Cleverley R.M., Zapata-Ormachea M.L. Thermodynamics of Calixarene Chemistry // Chem. Rev. – 1998. – V.98. – P. 2495- Ротаксаны и катенаны Yan-Li Zhao et al Nanoarchitectures Constructed from Resulting Polypseudor otaxanes of the -Cyclodextrin/4,4-Dipyridine Inclusion Complex with Co2+ and Zn2+ Coordination Centers // Chem. Mater. – 2006. – V.18. – P. 4423- Корнилов М.Ю. Узлы, спирали и ротаксаны – все из углерода / Химия и жизнь. – 2005. №.9. С.-28-30.


H. OGINO, K. OHATA Syntheses and Properties of Rotaxane Complexes. 2.’ Rotaxanes Consisting of - or -Cyclodextrin Threaded by (p-a,w-Diaminoalkane) bis[chlorobis( ethylenediamine)cobalt( III)] Complexes // Inorg. Chem. 1984. – V.23. – P.3312- Aucagne V., Leigh D.A., Lock J.S., Thomson A.R. Rotaxanes of Cyclic Peptides // J. Am. Chem. Soc. – 2006. – V.128. – P.1784- Kihara N. et al End-Cap Exchange of Rotaxane by the Tsuji-Trost Allylation Reaction // Org. Lett. – 2005. – V.7. – P.1199- David I. Schuster et al Novel Porphyrin-Fullerene Assemblies: from Rotaxanes to Catenanes // Org. Lett. – 2004. – V.6. – P.1919- Высоцкий В.И. Молекулярная экзотика // Сорос. Обр. ж. - 1998. - №3. – С.77- Шилл Г. Катенаны, ротоксаны и узлы. М. мир. 1973.

Инженерия кристаллов Jay S. Siegel Chemical Topology and Interlocking Molecules // SCIENCE. – 2004. – V.304. – Р. Дейнека В.И., Лебедева О.Е.

Зоркий П.М. Структура органического кристалла // Сорос. Образ. Ж. 2001. - №11. - С. 53- Солатов Д.В., Терехова И.С. Супрамолекулярная химия и инженерия кристаллов // Ж. Стр. хим. - 2005. - Т.46(5). – С.S5-S11.

Супрамолекулярная химия и инженерия кристаллов. Приложение к «Жур налу структурной химии». Новосибирск. Из-во СО РАН:2005. – 200 с.

Tiekink E.R.T Frontiers in Crystal Engineering / Ed. Jagadese Vittal. Wiley.

Seddon K.R., Zaworotko M. Crystal Engineering: the Design and Application of Functional Solids / NATO ASI series. Series C^ Mathematical and Physical Sciences. V.539.

Desiraju G.R. Crystall engineering: ooutlook and prospects // Curr. Chem.

2001. – V.81(8). – P. 1038- Самосборка и супрамолекулярные ансамбли Menger F.M. Supramolecular chemistry and self-assembly // PNAS. – 2002.

V.99(8). – P.4818– Gale P.A. Supramolecular chemistry anniversary // Chem. Soc. Rev. – 2007. – V.36. – P.141– G. William Orr Controlling Molecular Self-Organization: Formation of Nano meter-Scale Spheres and Tubules // SCIENCE. - 1999. - VOL 285. – Р. LIU H. et al Two Novel Self-Assemblies of the Calix[4]arene Derivatives and Their Structures // J. Incl. Phen. Macroc. Chem. – 2003. – V.45. - P.9– Trixler F. et al. Supramolecular self-assembly initiated by solid-solid wetting // Chem. Eur. J. - 2007. – V.16(3). -. P. 7785- Зоркий П.М., Лубнина И.Е. Супрамолекулярная химия: возникновение, развитие, перспективы // Вестн. Моск. Ун-та. Сер.2. Химия. - 1999. – Т.40(5).

– С. 300- Пожарский А.Ф. Супрамолекулярная химия. Часть II. Самоорганизую щиеся молекулы // Сорос. Образ. Ж. 1997. - №9. – С.40- Молекулярные машины Mavroidis C., Dubey A., Yarmush M.L. MOLECULARMACHINES // Annu.

Rev. Biomed. Eng. - 2004. – V.6. – P.363– Mateo-Alonso et al Reverse Shuttling in a Fullerene-Stoppered Rotaxane // Org. Lett. 2006. V.8(22). - P.5173- Hannam J.S., Kidd T.J., Leigh D.A., Wilson A.J. “Magic Rod” Rotaxanes: The Hydrogen Bond-Directed Synthesis of Molecular Shuttles under Thermodynamic Control // Org. Lett. 2003. V.5(11). - P.1907- Филиппов П.П. Молекулярные механизмы зрения // Сорос. Обр. ж. – 2000.

- №10. – С.26- СУПРАМОЛЕКУЛЯРНАЯ ХИМИЯ Тихонов А.Н. Молекулярные моторы. Часть I. Вращающиеся моторы жи вой клетки // Сорос. Обр. Ж. – 1999. - №6. – С.8- Чизмаджаев Ю.А. Мембранная биология: от липидных бислоев до моле кулярных машин // Сорос. Обр. Ж. – 2000. - №6. – С. 12- Громов С.П. Синтез, структура и свойства молекулярных фоточувстви тельных устройств на основе краунсодержащих непредельных соединений // Рос. Хим. Ж. – 2001. – Т.45(3). – С.116- Опритов В.А. Электричество в жизни животных и растений // Сорос.

Обр. Ж. – 1996. - №9. – С.40- Browne W.R., Feringa B.L. Making molecular machines work // Nature Nano technology. - 2006. – V.1. - P. 25- Balzani V., Credi A., Venturi M. Molecular devices and machines: a journey into the nanoworld.- Wiley-VCH:2002. - 494 p..

Методы исследования супрамолекулярных ансамблей P. Franchi, M. Lucarini, E. Mezzina, G. Franco Pedulli Combining Magnetic Resonance Spectroscopies, Mass Spectrometry, and Molecular Dynamics: Inves tigation of Chiral Recognition by 2,6-di-O-Methyl--cyclodextrin // J. Am. Chem.

Soc. – 2004. – V.126. – P. 4343- STERGAARD J. Application of Retention Factors in Afnity Electrokinetic Chromatography and Capillary Electrophoresis // ANALYTICAL SCIENCES APRIL – 2007. - V.23. - P. Дейнека В.И., Лебедева О.Е.

СЛАЙДЫ Представленные ниже слайды могут быть использованы для изготовле ния опорных плакатов или использованы при мультимедийном обеспечении учебного процесса.

Слайды построены на материале, подробно изложенном в текстах лек ций, поэтому не требуют дополнительных комментариев.

Слайды сгруппированы по лекциям и имеют одинаковое графическое оформление в пределах раздела (представлено два раздела).

К лекции 1. Клатраты и интеркалаты СУПРАМОЛЕКУЛЯРНАЯ ХИМИЯ Дейнека В.И., Лебедева О.Е.

К лекции 2. Поданды, краун-эфиры, криптанды СУПРАМОЛЕКУЛЯРНАЯ ХИМИЯ К лекции 3. Кавитанды как молекулярные хозяева»

Дейнека В.И., Лебедева О.Е.

СУПРАМОЛЕКУЛЯРНАЯ ХИМИЯ К лекции 4. Ротаксаны и катенаны Дейнека В.И., Лебедева О.Е.

К лекции 5. Инженерия кристаллов СУПРАМОЛЕКУЛЯРНАЯ ХИМИЯ К лекции 6. Самосборка в супрамолекулярные ансамбли Дейнека В.И., Лебедева О.Е.

К лекции 7. Молекулярные машины СУПРАМОЛЕКУЛЯРНАЯ ХИМИЯ Дейнека В.И., Лебедева О.Е.

К лекции 8. Методы исследования супрамолекулярных ансамблей СУПРАМОЛЕКУЛЯРНАЯ ХИМИЯ ДИДАКТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ РАБОТЫ ПРОФЕССОРСКО-ПРЕПОДАВАТЕЛЬСКОГО СОСТАВА Примерные вопросы к зачету Что обозначает термин «супрамолекулярная химия»?

Какие виды взаимодействий относятся к нековалентным?

Что такое комплементарность?

Охарактеризуйте объекты и системы супрамолекулярной химии.

Дайте определение и классификацию клатратов.

Дайте определение и классификацию интеркалатов.

Дайте определение и классификацию цеолитов.

Дайте определение и классификацию краун-эфиров и аналогов и принци па их взаимодействий с гостями.

Дайте определение понятию кавитанды и приведите их классификацию.

От каких факторов зависит устойчивость комплексов внедрения кавитан дов с молекулами и ионами “гостей”?

Что такое сидерофоры? Их роль в живой природе.

Дайте определение кавитандами, и в чем их специфичность?

Дайте определение катенанам и ротаксанам, их роль в живой природе.

В чем смысл основной идеи инженерии кристаллов?

Какие структуры называют биомиметическими (биоподражательиыми)?

Что вкладывается в понятие «запрограммированная система» в супрамо лекулярной химии?

Что такое молекулярные машины? Приведите их классификацию по про исхождению.

Синтетические молекулярные машины: классификация по функциональ ной направленности.

Вопросы к тематическим разделам курса ЧАСТЬ 1. Молекулярные составляющие супрамолекулярных систем 1.1. Клатраты и интеркалаты Дайте определение и классификацию клатратов.

История открытия и причины образования клатратов.

Природа клатратов, как соединений внедрения. Свойства клатратов.

Газовые клатраты, их строение и свойства.

Предельные формулы клатратов. Требования к молекулам гостей.

Клатраты в природе.

Клатраты мочевины.

Дейнека В.И., Лебедева О.Е.

Интеркалаты графита. Строение и свойства. Соединения с недостатком электронов в слое графита.

Интеркалаты графита с избытком электронов в слое графита.

Цеолиты. Строение и классификация.

Использование цеолитов в промышленности.

1.2. Поданды, краун-эфиры, криптанды Дайте определение краун-эфирами и приведите их классификацию.

Приведите способы получения краун-эфиров.

Классификация комплексов внедрения на базе краун-эфиров.

Конформационные особенности строения комплексов краун-эфиров.

Что такое супрамолекулярная фотоника, где это направление находит практическое применение?

Приведите строение, свойства и применение металлокомплексов с краун замещенными фталоцианинами.

Что такое электриды и как их получают?

Какие соединения называют антикраунами, приведите их строение?

Дайте определение понятию поданды.

Особенности комплексообразования подандами.

Дайте определение лариат-эфирам?

Какие соединения называют криптандами?

Методы синтеза криптандов.

Создание жестких трехмерных структур молекул «хозяина» - сферандов.

Алкалиды: содииды и потассиды.

Углеводородные хозяева.

Что такое сидерофоры? Их роль в живой природе.

Опишите принципиальное строение синтетических сидерофоров.

1.3. Кавитанды как молекулярные «хозяева»

Дайте определение кавитандами, и в чем их специфичность?

Какие соединения называют циклодекстринами, их строение и свойства?

Приведите классификацию циклодекстринов по количеству остатков глю козы. Как их получают?

Охарактеризуйте соединения включения, образуемые циклодекстрина ми? Каков их состав?

Какие комплексы включения образуют циклодекстрины? Опишите их свойства и области применения.

Каков метод определения констант устойчивости комплексов включения циклодекстринов?

Опишите использование циклодекстринов в хроматографии?

Опишите области промышленного применения циклодекстринов.

Какие соединения называют циклофанами?

СУПРАМОЛЕКУЛЯРНАЯ ХИМИЯ Опишите методы синтеза циклофанов и их применение.

Какие соединения называются каликсаренами?

Методы синтеза каликсаренов. Как и кем впервые были синтезированы каликсарены?

Строение каликсаренов, мобильность их структур.

Использование каликсаренов при создании потенциометрических ион ных сенсоров.

Использование каликсаренов в фармацевтической промышленности.

Использование гидроксиматных производных каликсаренов для твердо фазной экстракции при концентрировании следовых количеств меди, цинка и магния в образцах воды.

Какие соединения называются кукурбитурилами? Когда и кем они были получены впервые?


На чем основана способность кукурбитурилов образовывать высокоупо рядоченные материалы с большими каналами, размеры и форму которых можно контролировать?

Образование кукурбитурилами трехъядерных кластеров с некоторыми ме таллами, их использование. Пространственное строение этих соединений.

Образование полимерных цепочки из супермолекул, соединенных между собой атомами халькогена (S или Se).

Какие соединения типа “гости” в “бочке” способны образовывать кукур битурилы и где такие соединения применяются?

1.4. Ротаксаны и катенаны Дайте определение катенанам, приведите пример и название катенана.

Приведите основные характеристики строения катенанов.

Опишите первые работы по изучению свойств природных катенанов.

Какие соединения называют геликатами, их строение, свойства и номен клатура.

ЧАСТЬ 2. Супрамолекулярные ансамбли 2.1. Инженерия кристаллов Концепция идеи инженерии кристаллов Г. Шмидта.

Перечислите основные подходы, которые необходимо реализовать, чтобы получить кристалл с желаемыми структурой и свойствами.

В чем заключается концепция (принцип) плотной шаровой упаковки А.И.

Китайгородского?

Какие кристаллы могут быть построены на водородных связях?

Перечислите правила М. Эттера и дополнительные правила для специфи ческих классов функциональных групп.

В чем заключается концепция супрамолекулярного синтона.

Дейнека В.И., Лебедева О.Е.

Суть концепции супрамолекулярных тектонов.

Как используется при инженерии кристаллов подход «неправильные»

формы и «неправильный» подбор?

Как построены смешанные кристаллы: включения типа «песочные часы»

2.2. Самосборка в супрамолекулярные ансамбли Что вкладывается в понятие «запрограммированная система» в супрамо лекулярной химии?

Перечислите и охарактеризуйте три основных направления развития суп рамолекулярной химии.

Объясните суть термина супрамолекулярной химии «темплатирование».

Объясните суть термина супрамолекулярной химии «самосборка».

Что такое темплатный синтез, лигандный синтон и темплатный центр, хелант?

Какие варианты биохимической самосборки Вам известны, опишите их.

Опишите использование органических супрамолекул в качестве темплатов.

2.3. Молекулярные машины Что обозначает термином «молекулярные машины»?

Что обозначает подход «нисходящего проектирования»?

Перечислите основные положения подхода «восходящего проектирования»?

Какие две категории «молекулярных машин» Вам известны?

Какие биологические «молекулярные машины» Вы знаете.

Какие функции выполняют химически управляемые молекулярные чел ноки и нанолифты?

Каков принцип работы молекулярных челноков на солнечной энергии?

Какова схема строения молекулярного пропеллера?

Что такое молекулярные пинцеты и их роль в молекулярных машинах?

Что вкладывают ученые в понятие «молекулярный робот»?

2.4. Методы исследования супрамолекулярных ансамблей Какой метод может быть использован для установления супрамолекуляр ной организции молекул?

В каких случаях возможно использование рентгеноструктурного метода, и в каких случаях необходимо использование других методов?

Охарактеризуйте метод аффинного капиллярного электрфореза.

Опишите метод Hummel-Dreyer (HD).

Каков принцип методов, использующих вакансионные пики и каков меха низм их появления?

В чем сущность фронтального метода анализа?

Опишите принцип использования циклодекстринов в подвижной фазе в методе ВЭЖХ для установления констант комплексообразования.

СУПРАМОЛЕКУЛЯРНАЯ ХИМИЯ Каков механизм хирального распознавания?

Каковы варианты создания хиральных стационарных фаз, содержащих краун-эфиры?

Опишите принцип создания динамически и химически модифицирован ных краун-содержащими соединениями стационарных фаз.

Тестовые задания для проведения промежуточного контроля знаний Тест № Какие типы химических связей не отвечают за супрамолекулярную организацию?

а) Водородная Выберите правильный ответ б) Ковалентная 2 Кто ввел термин супрамолекулярная химия?

Выберите а) Жан Мари Лен правильный ответ б) Лайнус Полинг 3 К решетчатым клатратам относятся:

Выберите а) Газовые гидраты правильный ответ б) Кристаллогидраты солей 4 «Хозяевами» в тубулатоклатратах являются молекулы:

Выберите правильный а) Воды ответ б) Мочевины 5 Интеркалаты образуют:

Выберите правильный а) Графит ответ б) Глина 6 Клатринами называются:

Выберите правильный а) Белковые клатраты ответ б) Клатраты гидрохинона 7 Термодинемическую стабильность клатратов обеспечивают:

Выберите правильный а) Слабые межмолекулярные взаимодействия ответ б) Сильные межмолекулярные взаимодействия 8 Первые соединения включения были обнаружены учеными в:

Выберите правильный а) В 19 веке ответ б) В 18 веке Дейнека В.И., Лебедева О.Е.

9 В образовании газовых гидратов в качестве «хозяина» чаще выступает:

Выберите правильный а) Лед в обычной модификации ответ б) Лед в метастабильной модификации 10 Известны газовые гидраты, в которых в качестве «гостя» выступают:

Выберите правильный а) н-бутан ответ б) изобутан 11 Известны газовые гидраты, в которых в качестве «гостя» выступают:

Выберите правильный а) 1,1-дихлорэтан ответ б) 1,2-дихлорэтан 12 В газогидратном виде в северных регионах запасено огромное количество:

Выберите правильный а) Петролейного эфира ответ б) Метана 13 В отношении парникового эффекта опаснее накопление в атмосфере:

Выберите правильный а) Углекислого газа ответ б) Метана 14 Хиральная спиральная полая трубка может быть образована молекулами:

Выберите правильный а) Мочевины ответ б) Оксида углерода (IV) 15 Образование клатратов мочевины делает возможным разделение:

Выберите правильный а) Линейных и разветвленных ответ углеводородов б) Бензола и толуола 16 Мочевина образует клатраты с:

Выберите правильный а) 1-фенилоктаном ответ б) 1-фенилэйкозаном 17 Графит образует интеркалаты с:

Выберите правильный ответ а) С хлоридом натрия б) С хлоридом алюминия 18 Графит образует интеркалаты с:

Выберите правильный а) С металлическим натрием ответ б) С газообразным хлором 19 Интеркалаты переходных металлов могут быть получены:

Выберите правильный а) Прямым синтезом из металла и графита ответ б) Восстановлением интеркалатов галогенидов СУПРАМОЛЕКУЛЯРНАЯ ХИМИЯ 20 Цеолиты – это алюмосиликаты:

Выберите правильный а) С пористым анионным каркасом ответ б) Со слоистой структурой 21 Поросилами называют цеолиты с отношением числа атомов кремния к алюминию:

Выберите правильный а) Намного большим единицы ответ б) Приближающимся к нулю 22 Цеолиты относятся к:

Выберите правильный а) К микропористым материалам ответ б) К мезопористым материалам 23 Циклический эфир этиленгликоля, содержащий четыре фрагмента в цикле называется:

Выберите правильный а) 8-краун- ответ б) 12-краун- 24 1,7-дитиа-15-краун-5 содержит в цикле:

Выберите правильный а) Два атома серы и пять атомов кислорода ответ б) Два атома серы и три атома кислорода 25 Химическая формула соединения дибензо-18-краун-6:

Выберите правильный а) C20H40O ответ б) C20H24O 26 Краун-эфиры характеризуются:

Выберите а) Гидрофобностью внешней части молекулы и правильный гидрофильностью полости ответ б) Гидрофильностью внешней части молекулы гидрофобностью полости 27 Гетероатомы молекулы краун-эфира обеспечивают:

Выберите правильный а) Плоскую координацию «гостя»

ответ б) Объемную координацию «гостя»

28 Известны комплексы краун-эфиров с соотношением «хозяин» - «гость»:

Выберите а) 2: правильный ответ б) 1: 29 12-краун-4 наиболее прочно связывает катион:

Выберите правильный а) Лития ответ б) Калия 30 18-краун-6 наиболее прочно связывает катион:

Выберите правильный а) Лития ответ б) Калия Дейнека В.И., Лебедева О.Е.

31 Прочность комплексов краун-эфиров возрастает при:

Выберите а) Увеличении диэлектрической правильный ответ проницаемости растворителя б) Уменьшении диэлектрической проницаемости растворителя 32 Краун-эфиры могут быть использованы для Выберите правильный а) Селективной экстракции солей ответ сложных смесей б) Для растворения солей в органических растворителях 33 «Пурпурным» бензолом называется Выберите правильный а) Раствор перманганата калия в бензоле ответ б) Бензольный раствор комплекса краун-эфира с перманганатом калия 34 Переключение или изменение свойств молекулы «хозяина» может быть связано с:

Выберите правильный а) Изменением состояния ионизации ответ заместителей б) Цис-транс-изомеризацией боковой цепи 35 Электриды можно получить упариванием растворов в жидком аммиаке:

Выберите правильный а) Краун-эфиров и щелочных металлов ответ б) Краун-эфиров и амидов щелочных металлов 36 Алкалиды можно получить упариванием растворов в жидком аммиаке:

Выберите правильный а) Краун-эфиров и щелочных металлов ответ б) Краун-эфиров и амидов щелочных металлов 37 Антикраунами называют макроциклические соединения с:

Выберите правильный а) Электроноакцепторными центрами ответ б) Электронодонорными центрами 38 Антикрауны могут быть «хозяевами» для:

Выберите правильный а) Катионов ответ б) Анионов 39 Поданды отличаются от краун-эфиров:

Выберите правильный а) Разомкнутостью цепи ответ б) Бицикличностью строения СУПРАМОЛЕКУЛЯРНАЯ ХИМИЯ 40 Поданты могут выступать в качестве трансмембранных ионофоров благодаря:

Выберите а) наличию соответствующих функциональных правильный ответ групп в молекуле жесткой конфигурации б) наличию соответствующих функциональных групп и гибкости цепи 41 Макроциклический эффект связан с:

Выберите а) Большим размером цикла при фиксированном правильный ответ числе активных групп б) Большим числом активных групп в цикле 42 Лариат-эфирами называют:

Выберите правильный а) Бициклические макроциклы ответ б) Краун-эфиры с подандной боковой цепью 43 Криптандами называют:

Выберите правильный а) Бициклические макроциклы ответ б) Краун-эфиры с подандной боковой цепью 44 Выберите химическую формулу соответствующую 1,10-диаза 4,7,13,16,21,24-гексаоксабицикло[8.8.8]гексакозан Выберите правильный а) C18H36O6N ответ б) C18H24O6N 45 Д. Крам получил Нобелевскую премию за исследование:

Выберите правильный а) Криптандов ответ б) Сферандов 46 В комплексах сферандов «гость» имеет:

Выберите а) Плоскую координацию с полным правильный ответ сопряжением ароматических колец б) Объемную координацию с некопланарными ароматическими кольцами 47 Циклофанами называются макроциклические соединения, содержащие:

Выберите правильный а) Бензольные кольца, связанные атомами ответ кислорода б) Бензольные кольца, связанные метиле новыми группами Дейнека В.И., Лебедева О.Е.

48 Сидерофорами называются макроциклы необходимые для транспорта в организме:

Выберите правильный а) Кальция ответ б) Железа 49 Катапинандами называют соединения, способные образовывать комплексы с:

Выберите правильный а) Анионами ответ б) Катионами 50 При биохимическом связывании анионов молекулы «хозяев» дорлжны отличаться:

Выберите правильный а) Термодинамической селективность ответ б) Кинетической селективностью Тест № 1 Циклодекстринами называются олигомеры глюкозы с Выберите правильный а) Линейным строением ответ б) Циклическим строением 2 Историческое название циклодекстринов правильное:

Выберите правильный а) Кристаллические декстрины ответ Шардингера б) Аморфные декстрины Шардингера 3 Циклодекстрины называют также:

Выберите правильный а) Циклоамилозами ответ б) Цикломальтоалигосахаридами 4 Циклодекстрины являются продуктами:

Выберите правильный а) Метаболизма бактерий ответ б) Кислотного гидролиза целлюлозы 5 Циклодекстрины имеют:

Выберите правильный а) Сладкий вкус ответ б) Горький вкус 6 и циклодекстрины различаются:

Выберите правильный а) Ориентацией гликозидного кислорода ответ б) Количеством пиранозных колец в цикле 7 Ферментным методом были получены циклодекстрины, содержащие:

Выберите правильный а) Шесть глюкопиранозных звеньев ответ б) Пять глюкопиранозных звеньев СУПРАМОЛЕКУЛЯРНАЯ ХИМИЯ 8 Крупнокольцевые циклодекстрины содержат:

Выберите правильный а) 9-11 звеньев в цикле ответ б) 6-8 звеньев в цикле 9 Структура молекулы циклодекстрина является:

Выберите правильный а) Жесткой ответ б) Гибкой 10 Циклодекстрины относятся к:

Выберите правильный а) Восстанавливающим сахарам ответ б) Невосстанавливающим сахарам 11 Перацетилированные циклодекстрины хорошо растворимы:

Выберите правильный а) В воде ответ б) В органических растворителях 12 Внутренняя поверхность циклодекстрина является:

Выберите правильный а) Гидрофильной ответ б) Гидрофобной 13 Для комплексов включения циклодекстрина характерна:

Выберите правильный а) Плотная шаровая упаковка ответ б) Специфическая супрамолекулярная организация 14 Циклодекстрины могут использоваться как:

Выберите правильный а) Хиральные дескрипторы ответ б) Ахиральные «хозяева»

15 В жидкостной хроматогафии циклодекстрины используют как:

Выберите правильный а) Добавки в подвижную фазу ответ б) Модификаторы стационарной фазы 16 Основной потребитель циклодекстринов:

Выберите правильный а) Пищевая промышленность ответ б) Лакокрасочная промышленность Дейнека В.И., Лебедева О.Е.

17 Циклофаны являются подходящими «хозяевами» для:

Выберите правильный а) Заряженных частиц ответ б) Нейтральных молекул 18 Каликсарены относятся к молекулам с:

Выберите правильный а) С жесткой структурой ответ б) С гибкой структурой 19 У каликсаренов возможно химическое модифицирование:

Выберите правильный а) Верхнего обода ответ б) Нижнего обода 20 Каликсарены могут быть использованы при изготовлении ионоселективных электродов на:

Выберите правильный а) Ион натрия ответ б) Ион калия 21 Каликсарены могут быть использованы:

Выберите правильный а) Как хиральные дескрипторы ответ б) Для твердофазной экстракции 22 Кукурбитурилы отличаются от каликсаренов:

Выберите правильный а) Меньшей жесткостью структуры ответ б) Большей жесткостью структуры 23 Кукурбитурилы могут быть использованы для создания структур:

Выберите правильный а) Со сплошными каналами ответ б) Бочка с крышкой 24 Катенанами называются структуры состоящие из нескольких циклических частей:

Выберите правильный а) Связанных ковалентной связью ответ б) Не связанных никакой связью 25 Синтезированные катенаны содержат не менее:

Выберите правильный а) 12 атомов в цикле ответ б) 26 атомов в цикле 26 Ротаксаны – системы, состоящие из линейной и циклической структур:

Выберите правильный а) Связанных ковалентной связью ответ б) Не связанных никакой связью 27 Цепь является прообразом:

Выберите правильный а) Катенанов ответ б) Ротаксанов СУПРАМОЛЕКУЛЯРНАЯ ХИМИЯ 28 К природным катенанам относятся:

Выберите правильный а) Циклические двунитчатые ДНК ответ б) Целлюлоза 29 Молекулы, способные образовывать спиральные комплексы называют:

Выберите правильный а) Геликандами ответ б) Геликатами 30 Комплексы металлов с геликандами бывают:

Выберите правильный а) Моноядерные ответ б) Двухядерные 31 Комплексы металлов с геликандами бывают:

Выберите правильный а) Двухспиральные ответ б) Трехспиральные 32 «Инженерия кристаллов» это:

Выберите а) Выращивание крупных кристаллов правильный ответ б) Конструирование периодических структур с желаемой организацией 33 Принцип плотной упаковки справедлив для:

Выберите правильный а) Молекулярных кристаллов ответ б) Всех неорганических веществ в твердом состоянии 34 Супрамолекулярным синтоном называют:

Выберите а) Характерный способ связанности между правильный ответ функциональными группами соседних молекул б) Внутримолекулярное взаимодействие полифункциональных молекул 35 Плотные шаровые упаковки включают:

Выберите правильный а) Гексаганальные плотные упаовки ответ б) Кубические плотные упаковки 36 В качестве координационных полиэдров для построения трехмерных структур могут быть использованы:

Выберите правильный а) Тетраэдры ответ б) Октаэдры 37 М. Эттер для предсказания строения супрамолекулярных структур использовала:

Выберите правильный а) Геометрию координационных ответ взаимодействий б) Геометрию водородных связей Дейнека В.И., Лебедева О.Е.

38 По правилам М Эттер:

Выберите правильный а) Образование шестичленного цикла ответ для внутримолекулярных водородных связей предпочтительнее образования межмолекулярных связей б) Образование шестичленного цикла для межмолекулярных водородных связей предпочтительнее образования внутримолекулярных связей 39 По правилам М. Эттер в образование водородных связей вовлекаются:

Выберите правильный а) Только все активные протонодоноры ответ б) Все активные протонодоноры и протоноакцепторы 40 Молекулярная тектоника предполагает:

Выберите а) Генерацию молекулярных решеток правильный ответ б) Описание трехмерных ковалентных кристаллов 41 Биоминералами называют:

Выберите правильный от- а) Неорганические соединения, получаю вет щиеся при разрушении органических б) Неорганические соединения, образующиеся путем осаждения на органических темплптах 42 К биоминералам относятся:

Выберите правильный а) Фосфат кальция ответ б) Сульфат стронция 43 Темплатный синтез это:

Выберите правильный а) Получение некоторых продуктов ответ с использованием энантио специфических реакций б) Получение некоторых продуктов на специально подобранных шаблонах 44 Морфосинтез это Выберите правильный а) Способ получения веществ ответ заданного состава б) Получение веществ заданной конфигурации или формы СУПРАМОЛЕКУЛЯРНАЯ ХИМИЯ 45 Молекулярная самосборка предполагает образование:

Выберите правильный а) Ковалентных связей ответ б) Нековалентных связей 46 Молекулярное инмпринтирование предполагает создание структур, которые могут быть использованы в качестве:

Выберите правильный а) Селективного «хозяина»

ответ б) Селективного «гостя»

47 Лигандный синтон – это компонент, выполняющий роль:

Выберите правильный а) Темплатирующего фрагмента ответ б) Функциональной части молекулы «гостя»

48 Самосборка характерна для:

Выберите правильный а) Молекулярных кристаллов ответ б) Вирусных систем 49 Самосборка с ковалентной модификацией это:

Выберите правильный а) Необратимый процесс образования ответ ковалентных связей б) Обратимый процесс образования ковалентных связей 50 В качестве темплата могут выступать:

Выберите правильный а) Коллоидные системы ответ б) Вирусы Дейнека В.И., Лебедева О.Е.

Ключ к тестам:

К тесту № Вопрос 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Правильный ответ б а а б а, б а а б б б Вопрос 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Правильный ответ а б а а а б б а, б б а Вопрос 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Правильный ответ а а б б б а а а, б а б Вопрос 31 32 33 34 35 36 37 38 39 Правильный ответ б а, б б а, б а а а б а б Вопрос 41 42 43 44 45 46 47 48 49 Правильный ответ б б а а б 6 б б а а, б Ключ к тесту № Вопрос 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Правильный ответ б а а, б а - б а а б б Вопрос 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Правильный ответ б б б а а, б а б Б а, б а, б Вопрос 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Правильный ответ а, б б а, б б б б а а а а, б Вопрос 31 32 33 34 35 36 37 38 39 Правильный ответ а, б б а б а, б а, б а б а б Вопрос 41 42 43 44 45 46 47 48 49 Правильный ответ б а, б б а а а а, б а а, б б СУПРАМОЛЕКУЛЯРНАЯ ХИМИЯ Вопросы к практическим занятиям Какие поисковые системы могут быть использования для поиска научной информации в сети Интернет?

Какие издательства выпускают научные журналы, специализирующиеся на «супрамолекулярной химии». Перечислите эти журналы.



Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.