پاورپوینت شیمی ابر مولکول ها

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

عنوان: شیمی ابر مولکول ها

اسلاید 3 :

شیمی ابرمولکول
مفاهیم و ریشه شیمی ابرمولکول به آغاز شیمی مدرن باز میگردد.
با توسعه شیمی ماکروسیکلها (Macrocyclic) در اواخر 1960 در این زمینه از شیمی، توسعه گسترده ای را آغاز نمود.
شیمی سنتی برروی پیوند کوالانسی استوار است.
شیمی ابرمولکول به بررسی پیوند غیرکوالانسی و برگشت پذیر مانند پیوند هیدروژنی، کئوردیناسیون فلزی، نیروهای آب گریز، برهمکنش π-π و نیروهای الکتروستاتیک و.. استوار میباشد.

اسلاید 4 :

شیمی ابرمولکول
تعریف جین-ماری لهن برنده جایزه نوبل 1987 درباره شیمی ماکروسیکل:
شیمی تجمعهای مولکولی، شیمی پیوندهای بین مولکولی است که به عبارتی میتوان آن را به صورت شیمی فراتر از مولکول دانست.

اسلاید 5 :

شیمی ابرمولکول
مفاهیم مهم در شیمی ابرمولکول:
شیمی میزبان میهمان (Host-Gust)
خودآرایی مولکولی (Self-assembly)
شناخت مولکولی (molecular recognition)
مهندسی قفل مولکولی

اسلاید 6 :

شیمی میزبان- میهمان (Host-Gust)
در شیمی ابرمولکول، معمولا یک مولکول به عنوان میزبان به مولکول دیگر به عنوان میهمان متصل شده و تشکیل کمپلکس میزبان-میهمان میدهد.
میزبان معمولاً یک مولکول بزرگ مانند آنزیم یا یک ترکیب حلقوی سنتز شده دارای حفره مرکزی با اندازه‏های مشخص (مثل قفل) می‏باشد.
میزبان را یک مولکول دارای اتمهای دهنده پیوند هیدروژنی و یا اتمهای با خاصیت بازی لوئیس میتوان در نظر گرفت.
میهمان میتواند یک کاتیون تک اتمی، آنیون یا مولکول خنثی باشد (مثل کلید).
میهمان را میتوان به عنوان یک کاتیون فلزی با خاصیت لوئیس اسیدی یا پذیرنده پیوند هیدروژنی دانست.

اسلاید 7 :

اترهای تاجی
اترهای تاجی سادهترین لیگاند حلقوی میزبان دارای توانایی اتصال کاتیونها و مولکولهای خنثی هستند.
اترهای تاجی برای اولین بار در سال 1967 چالز پدرسن(Pederesen) کشف و معرفی گردیدند.
این ترکیبات دارای آرایش حلقوی از اتمهای اکسیژن هستند که توسط اتصالات آلی به یکدیگر متصل شدهاند.

اسلاید 8 :

اترهای تاجی

اسلاید 9 :

اترهای تاجی
هر اتر تاجی با دو عدد معرفی می شود:
برای مثال در 12-Crown-4
عدد اول معرف تعداد اعضای حلقه (12 تایی)
عدد دوم بیان‏گر تعداد اکسیژن (4 اتم اکسیژن) می‏باشد.

اسلاید 10 :

محیط داخلی هر اتر تاجی ابعاد خاص دارد که میتواند گونه متناسب با این ابعاد را در خود جای دهد.
18-Crown-6 حفره ای به ابعاد یون پتاسیم (K) دارد.
از این رو در میان مخلوطی از کاتیونها، با این یون پیوند قوی تری ایجاد می کند.
به این ویژگی به گزینش پذیری (Selectivity) گفته می شود.

اسلاید 11 :

 اترهای تاجی کوچکتر به یونهای فلزی کوچکتر تمایل دارند.
اترهای تاجی بزرگتر به یونهای بزرگتر متمایلند.
اترهای تاجی سطح بیرونی آب گریز و سطح درونی آب دوست (وجود زوج یونهای اکسیژن) دارند.

اسلاید 12 :

سیکلودکسترین (CD) به عنوان میزبان
سیکلودکسترین‏ها (Cyclodextrins) در اثر هیدرولیز نشاسته توسط آنزیم آمیلاز تشکیل می‏گردند.

اسلاید 13 :

سیکلودکسترین (CD) به عنوان میزبان
سیکلودکسترین‏ها بر اساس تعداد اعضا گلوکزی (حلقه‏های پیرانوزی) تشکیل دهنده، به سه دسته، تقسیم میشوند:
α-CD : شامل 6واحد D-گلوکزی
β-CD: شامل 7 واحد D-گلوکزی
γ-CD: شامل 8 واحد D-گلوکزی

اسلاید 14 :

سیکلودکسترین (CD) به عنوان میزبان
واحدهای تشکیل دهنده سیکلودکسترین توسط پیوند گلیکوزیدی آلفا (α) میان کربن 1 و 4 دو تک واحد D-گلوکز تشکیل شده است.
این حلقهها در ظاهر مشابه اترهای تاجی هستند اما در نگاه دقیق‏ترمتفاوتاند.
از نظراندازه قطر داخلی و خارجیα-CD، تقریباً دو برابر قطر 18-کران اتر-6 است.

اسلاید 15 :

سیکلودکسترین (CD) به عنوان میزبان
از نظر ظاهر حفره، CD مانند سطل کوچکی است که ته آن به طرف بیرون برآمده است.
پهلوها و یا دیواره‏های سطل از شش یا تعداد بیشتری، شش ضلعی تشکیل شده است که هرکدام تقریباً در سطح قرار دارند.

اسلاید 16 :

سیکلودکسترین (CD) به عنوان میزبان
عمق سطل برابر با عرض حلقه پیرانوزی (حلقه‏های 6 تایی قندی) است.
بیرون سطل و در اطراف لبه بزرگتر، گروههای هیدروکسیل (OH) نوع دوم، بر کربنهای 2 و 3 دیده میشود.
در اطراف لبه کوچکتر گروههایOH نوع اول، برکربن 6 دیده میشوند.

اسلاید 17 :

سیکلودکسترین (CD) به عنوان میزبان
سیکلودکسترین همانند اتر تاجی میتواند به عنوان میزبان مولکولها عمل کند؛ اما.
بر خلاف اترهای تاجی، سطح بیرونی سیکلودکسترین‏ها با جهت‏گیری و آرایش گروه‏های هیدروکسیل (OH) قطبی و آبدوست می‏باشد.
سطح درونی سیکلودکسترین‏ها، نسبتاً غیرقطبی و چربی دوست است.

اسلاید 18 :

سیکلودکسترین (CD) به عنوان میزبان

اسلاید 19 :

کالکس آرنها (Calixarene)
کالکس آرنها، ترکیبات حلقوی متشکل از گروههای فنلی، هستند که توسط گروههای متیلنی (-CH2-) پلساز به یکدیگر متصل شده اند.
فنل، یک حلقه بنزنی با استخلاف OH است.

اسلاید 20 :

کالکس آرنها (Calixarene)
کالکس آرن ها ساختار سه بعدی مانند سبد، فنجان و یا سطل دارند که توسط بایر (Baeyer) به عنوان کالکس‏آرن‏ها مطرح شدند.
ساختار این ترکیبات شامل:
بدنه‏ متشکل از حلقه‏های آروماتیکی است.
لبه‏ بالایی متشکل از گروه‏های آلکیل
لبه پایینی متشکل از گروه‏های هیدروکسیل (OH) فنول