Правообладателям

Супрамолекулярная химия. В 2 т. Стид Дж. В., Этвуд Дж. Л.

М.: Академкнига, 2007. - 480 с., 416 с.

Книга является всеобъемлющим изданием в области супрамолекулярной химии и по разностороннему освещению ее фундаментальных и прикладных аспектов, и по ясному и четкому изложению ее основных концепций, понятий, определений. Большое внимание уделено состоянию и перспективам развития основных разделов супрамолекулярной химии.

Рассмотрены невалентные взаимодействия, создание супрамолекулярных ансамблей, вопросы современной химии краун-соединений и антикраунов, фуллеренов, геликатов, дендримеров, супрамолекулярных фото- и биоактивных структур, твердых и жидких кристаллов, химических сенсоров, нелинейно-оптических материалов и молекулярных устройств, а также вопросы химии жизненно важных процессов. Предлагаемая книга - ценное руководство для становления и развития супрамолекулярной химии в нашей стране. Эта монография может служить учебником для молодых специалистов.

Для специалистов различных областей, студентов, аспирантов и преподавателей высших учебных заведений.

Том 1.

Формат: djvu / zip

Размер: 9,5 Мб

Скачать: rusfolder.com

RGhost

Том 2.

Формат: djvu / zip

Размер: 10,1 Мб

Скачать: rusfolder.com

RGhost

ОГЛАВЛЕНИЕ Том 1.
1 Общие представления 27
1.1 Определение и развитие супрамолекулярнои химии 27
1.1.1 Что такое супрамолекулярная химия? 27
1.1.2 Химия «хозяин-гость» 28
1.1.3 Развитие представлений 30
1.2 Классификация супрамолекулярных соединений хозяин-гость 32
1.3. Рецепторы, координация и аналогия «замок-ключ» 34
1.4 Хелатный и макроциклический эффекты 35
1.5 Предорганизация и комплементарность 40
1.6 Термодинамическая и кинетическая селективность 41
l.7 Природа супрамолекулярных взаимодействий 48
1.7.1 Ион-ионные взаимодействия (100-350 кДж-моль-1) 48
1.7.2 Ион-дипольные взаимодействия (50-200 кДж-моль-1) 50
1.7.3 Диполь-дипольные взаимодействия (5-50 кДжмоль-1) 51
1.7.4 Водородная связь (4-120 кДж-моль-1) 51
1.7.5 Катион-я-взаимодействия (5-80 кДж-моль-1) 53
1.7.6 л-л-Стэкинг-взаимодействия (0-50 кДж-моль-1) 55
1.7.7 Силы Ван-дер-Ваальса (<5 кДж-моль"1; переменные) 57
1.7.8 Плотная упаковка в твердом состоянии 58
1.7.9 Гидрофобные эффекты 58
1.8 Супрамолекулярное конструирование хозяина 60
2. Супрамолекулярная химия жизни 64
2.1 Катионы щелочных металлов в биохимии 65
2.1.1 Мембранные потенциалы 65
2.1.2 Мембранный транспорт 68
2.1.3 Родопсин: супрамолекулярное фотонное устройство 76
2.2 Порфириновые и тетрапиррольные макроциклы 78
2.3 Супрамолекулярные особенности фотосинтеза в растениях 79
2.3.1 Роль тетрапиррольных комплексов магния 79
2.3.2 Окисление воды до кислорода, катализированное марганцем 85
2.4 Связьшание и транспорт кислорода гемоглобином 88
2.5 КоферментВ12 96
2.6 Нейротрансмиттеры и гормоны 99
2.7 ДНК
2.7.1 Структура и функции ДНК 101
2.7.2 Направленный мутагенез 108
2.7.3 Полимеразная цепная реакция 109
2.7.4 Связывание с ДНК ПО
2.8 Биохимическая самосборка 115
2.9 Виагра: по ту сторону газетной шумихи 117
3. Хозяева, связывающие катионы 121
3.1 Краун-эфиры 121
3.1.1 Открытие и область применения 121
3.1.2 Синтез 124
3.2 Лариат-эфиры и поданды 126
3.2.1 Поданды 126
3.2.2 Лариат-эфиры 129
3.2.3 Бибрахиальные лариат-эфиры 132
3.3 Криптанды 132
3.4 Сферанды 136
3.5 Номенклатура 140
3..6 Поведение растворов 143
3.6.1 Растворимость 143
3.6.2 Применение растворов 144
3.7 Селективность катионного комплексообразования 149
3.7.1 Общие положения 149
3.7.2 Краун-эфиры 150
3.7.3 Лариат-эфиры 155
3.7.4 Криптанды 157
3.8 Макроциклический, макробипиклический и темплатный эффекты 159
3.8.1 Макроциклический эффект 159
3.8.2 Темплатный эффект 161
3.8.3 Синтез методом высокого разбавления 165
3.8.4 [2+2]-Циклосоконденсация 167
3.9 Предорганизация и комплементарность 169
3.9.1 Термодинамические эффекты 169
3.9.2 Кинетический и динамический эффекты 177
3.10 Мягкие лиганды для мягких ионов металлов 179
3.10.1 Гетерокраун-эфиры 181
3.10.2 Гетерокриптанды 184
3.10.3 Смешанные криптанды 185
3.10.4 Основания Шиффа 187
3.11 Образование комплексов с органическими катионами 190
3.11.1 Связывание катионов аммония корандами 191
3.11.2 Связывание катионов аммония трехмерными хозяевами 194
3.11.3 Дитопные рецепторы 195
3.11.4 Хиральное распознавание 200
3.11.5 Дифильные рецепторы 203
3.11.6 Частный случай: рецепторы гербицидов 204
3.12 Алкалиды и электриды 206
3.13 Каликсарены 209
3.13.1 Образование комплексов каликсаренов с катионами 213
3.13.2 Равновесие межфазного переноса 217
3.13.3 Образование комплексов гибридных каликсаренов с катионами 219
3.14 Углеродные донорные и л-кислотные лиганды 223
3.14.1 Смешанные С-гетероатомные хозяева 223
3.14.2 Углеводородные хозяева 225
З.15 Сидерофоры 228
3.15.1 Сидерофоры природного происхождения 228
3.15.2 Синтетические системы 230
4. Связывание анионов 237
4.1 Введение 237
4.2 Биологические рецепторы анионов 240
4.2.1 Белки, связывающие фосфаты и сульфаты 241
4.2.2 Аргинин как центр связывания анионов 242
4.2.3 Карбоксипептидаза А 243
4.З Концепции конструирования хозяина для анионов 244
4.4 От катионных хозяев к анионным - простое изменение рН 247
4.4.1 Тетраэдрические рецепторы 247
4.4.2 Селективность формы 249
4.4.3 Двухмерные хозяева 252
4.4.4 Циклофановые хозяева 260
4.5 Рецепторы на основе гуанидиния 262
4.6 Металлоорганические рецепторы 265
4.7 Нейтральные рецепторы 273
4.7.1 Цвиттер-ионы 274
4.7.2 Хозяева, образующие водородные связи 276
4.8 «Гидридная губка» и другие льюисовские кислотные хелаты 278
4.9 Антикрауны 282
4.10 Координационные взаимодействия 286
5. Связывание нейтральных молекул 295
5.1 Неорганические твердофазные клатратные соединения 296
5.1.1 Клатратные гидраты 296
5.1.2 Цеолиты 303
5.1.3 Твердые слоистые материалы и их интеркаляты 311
5.1.4 Клатраты Хофмана и Вернера 317
5.2 Твердые клатраты органических хозяев з 18
5.2.1 Клатраты мочевины 318
5.2.2 Другие канальные клатраты: клатраты тримезиновой кислоты, спиральных тубуландов и пергидротрифенилена 324
5.2.3 Гидрохинон, фенол и соединение Дианина: стратегия шести хозяев 332
5.2.4 Три-о-тимотид 337
5.2.5 Циклотривератрилен 343
5.2.6 Тетрафенилен 348
5.3 Внутриполостные комплексы нейтральных молекул: связывание в растворе и в твердом состоянии 353
5.3.1 Внутренняя кривизна хозяев: связывание гостей кавитандами 354
5.3.2 Циклодекстрины 372
5.3.3 «Молекулярные щели» и «молекулярные пинцеты» 386
5.3.4 Циклофаны 389
5.3.5 Конструирование хозяина из клатратобразующих строительных блоков для образования комплексов в растворе: криптофаны 407
5.3.6 Ковалентные полости: карцеранды и полукарцеранды 417
5.4 Супрамолекулярная химия фуллеренов 430
5.4.1 Фуллерены как гости 430
5.4.2 Фуллерены как хозяева 433
5.4.3 Фуллерены как сверхпроводящие соединения включения 436

ОГЛАВЛЕНИЕ Том 2.
6. Инженерия кристаллов 491
6.1 Общие вопросы 491
6.1.1 Введение 491
6.1.2 Межмолекулярные взаимодействия 494
6.1.3 Особая роль водородных связей 494
6.1.4 Анализ набора графов 501
6.1.5 Рост кристаллов 504
6.1.6 Разрушение кристаллов 514
6.1.7 Стратегии дизайна при инженерии кристаллов 515
6.2 Предсказание структуры кристаллов 517
6.2.1 Расчетные методы 517
6.2.2 Правила Эттер 521
6.3 Кембриджский банк структурных данных 525
6.4 Инженерия кристаллов с алмазоподобными решетками 529
6.5 Инженерия кристаллов с водородными связями 535
6.5.1 Димеры карбоновых кислот 535
6.5.2 Амиды 535
6.5.3 Спирты 536
6.5.4 Смешанные кристаллы спиртов и аминов 540
6.5.5 Смешанные кристаллы аминов с аминами 541
6.6 Водородные связи монооксида углерода 542
6.7 Слабые водородные связи 544
6.8 Водородные связи с металлами и гидридами металлов 548
6.8.1 Прямое взаимодействие с металлами 548
6.8.2 Взаимодействие с гидридами металлов 549
6.9 п-п-Стэкинг-взаимодействия 551
6.10 Прочие взаимодействия 554
6.11 «Неправильные» формы и «неправильный» подбор 555
6.11.1 Хозяева типа «колесо-ось» 555
6.11.2 «Неправильно» подобранные партнеры 556
6 Л 2 Координационные полимеры 558
6.13 Биомиметические (биоподражательные) структуры 562
6.14 Смешанные кристаллы: включения типа «песочные часы» 567
7. Темплаты и самосборка 576
7.1 Введение 576
7.1.1 Цели и задачи 576
7.1.2 Терминология 578
7.2 Биохимическая самосборка 580
7.2.1 Вирус табачной мозаики 580
7.2.2 Строгая самосборка 581
7.2.3 Самосборка с ковалентной модификацией 583
7.3 Самосборка в синтетических системах: кинетический и термодинамический подходы 584
7.3.1 Темплатные эффекты в синтезе 584
7.3.2 Термодинамическая модель: самосборка порфириновых комплексов цинка 588
7.4 Самосборка координационных соединений 592
7.4.1 Принципы дизайна 593
7.4.2 Супрамолекулярный куб 593
7.4.3 «Молекулярные квадраты» и «молекулярные коробки» 597
7.4.4 Металлические ансамбли 609
7.5 Самосборка закрытых комплексов с помощью водородных связей 613
7.5.1 «Теннисные мячики» и «мячи для софтбола» 613
7.5.2 Гигантские самособирающиеся капсулы 619
7.5.3 Розетки 625
7.6 Катенаны и ротаксаны 628
7.6.1 Введение 628
7.6.2 Статистический подход к синтезу катенанов и ротаксанов 632
7.6.3 Псевдоротаксаны 633
7.6.4 Ротаксаны 636
7.6.5 Катенаны, формируемые с помощью п-п-стэкинг-взаимодействий 637
7.6.6 Принцип «вспомогательной связи» в синтезе катенанов 648
7.7 Геликаты 660
7.7.1 Введение 660
7.7.2 Синтетические аспекты 663
7.7.3 ]4+4] Геликаты 665
7.7.4 [6+6] Геликаты 667
7.7.5 Самораспознавание и позитивная кооперативность 669
7.7.6 Наноциклы 675
7.7.7 Спирали, образованные водородными связями 676
7.8. Молекулярные узлы 679
7.9. Каталитические и самовоспроизводящиеся системы 685
8. Молекулярные устройства 695
8.1 Введение 695
8.1.1 Философия молекулярных устройств 695
8.1.2 Что такое супрамолекулярное устройство? 696
8.2 Супрамо лекулярная фотохимия 698
8.2.1 Основы фотохимии 698
8.2.2 Биметаллические системы и системы со смешанной валентностью 702
8.2.3 Бипиридил и его друзья 704
8.2.4 Фото- и электрохимические устройства на основе бипиридила 707
8.2.5 Устройства для преобразования света 711
8.2.6 Нековалентно связанные системы 712
8.3 Информация и сигналы: семиохимия 716
8.3.1 Фотохимические сенсоры 717
8.3.2 Флуорофоры 721
8.3.3 Электрохимические сенсоры 724
8.4 Молекулярные электронные устройства: переключатели, провода и выпрямители 727
8.4.1 Молекулярные провода 727
8.4.2 Молекулярные выпрямители 732
8.4.3 Система 1,2-дитиенилэтена как переключатель 734
8.4.4 Электропереключаемая люминесценция 736
8.4.5 Переключаемое связывание 737
8.4.6 Аллостерические переключатели 739
8.5 Молекулярные машины на основе катенанов и ротаксанов 740
8.6 Материалы для нелинейной оптики 746
8.6.1 Основы нелинейной оптики 746
8.6.2 Материалы для нелинейной оптики второго порядка 749
8.6.3 Материалы для нелинейной оптики третьего порядка 753
8.7. Дендримеры 754
8.7.1 Получение и свойства 756
8.7.2 Химия хозяин-гость для дендримеров 759
8.7.3 Фотохимические устройства на основе дендримеров 760
9. Биомиметика 767
9. 1 Введение 767
9.1.1 Супрамолекулярная биохимия 767
9.1.2 Характеристики биологических моделей 768
9.2 Характеристики ферментов 770
9.2.1 Определение и структура 770
9.2.2 Механизм ферментативного катализа 772
9.3 Циклодекстрины как имитаторы ферментов 775
9.3.1 Моделирование ферментов с использованием циклодекстринов как хозяев 776
9.3.2 Циклодекстрины как имитаторы эстераз 778
9.3.3 Функционализированные циклодекстрины 780
9.4 Коранды как имитаторы АТРаз 782
9.5. Хозяева, связьшающие катионы, как имитаторы трансацилаз 786
9.5.1 Хиральные коранды 786
9.5.2 Имитация структуры и функции 789
9.6 Металлобиоцентры 792
9.6.1 Модели гемоцианина 793
9.6.2 Цинксодержащие ферменты 795
9.7 Аналоги тема 797
9.7.1 Модели связывания и транспорта кислорода 797
9.7.2 Модели цитохромов Р-450 804
9.8 Модели витамина В12 809
10. Жидкие поверхности раздела, жидкие кристаллы и жидкие клатраты 813
10.1 Порядок в жидкостях 813
10.2 Поверхностно-активные вещества и упорядочение на поверхности раздела 814
10.3. Жидкие кристаллы 820
10.3.1 Природа и структура 820
10.3.2 Дизайн жидкокристаллических материалов 831
10.3.3 Жидкокристаллические полимеры 834
10.3.4 Жидкокристаллические дисплеи 835
10.4 Жидкие клатраты 837
10.4.1 Открытие и свойства 837
10.4.2 Ион оксония в химии жидких клатратов 842
Предметный указатель 847
Дополнительная литература 883