Химия - Кукурбитурил

01 марта 2011


Оглавление:
1. Кукурбитурил
2. Гомологи, номенклатура



Кукурбитурил

тривиальное название органического макроциклического кавитанда состава6, построенного из шести гликольурильных фрагментов, соединенных через метиленовые мостики. Кукурбитурил был впервые получен в 1905 г. путём конденсации в кислой среде формальдегида и гликольурила. Однако методы того времени не позволили правильно определить его состав и структуру. Впервые кристаллическая структура этого соединения была определена только в 1981 г. По данным РСА, кукурбитурил представляет собой макроциклический кавитанд, имеющий форму полого бочонка, в плоскости дна и крышки которого находятся атомы кислорода карбонильных групп. Своё тривиальное название — кукурбитурил — этот кавитанд получил в связи с внешним сходством формы молекулы с тыквой.

Схема синтеза кукурбитурила

Систематическое название по номенклатуре Chemical Abstract: додекагидро – 1Н, 4Н, 14Н, 17Н – 2, 16: 3, 15 – диметано – 5Н, 6Н, 7Н, 8Н, 9Н, 10Н, 11Н, 12Н, 13Н, 18Н, 19Н, 20Н, 21Н, 22Н, 23Н, 24Н, 25Н, 26Н – 2, 3, 4а, 5а, 6а, 7а, 8а, 9а, 10а, 11а, 12а, 13а, 15, 16, 17а, 18а, 19а, 20а, 21а, 22а, 23а, 24а, 25а, 26а – тетракосаазабис – пенталено циклоокта – окта дипенталено – 1, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 17, 19, 21, 23, 25 – додекан.

Кукурбитурил — бесцветное кристаллическое вещество, труднорастворимое в воде или органических растворителях, но хорошо растворимое в некоторых минеральных и карбоновых кислотах, в водных растворах солей многих металлов. Уникальное строение, простота в получении, термическая устойчивость делают его удобным для синтеза разнообразных супрамолекулярных соединений. В настоящее время кукурбитурил легко доступен и, в частности, включен в каталог фирмы «Merck».

Размеры внутренней полости молекулы кукурбитурила позволяют включать небольшие органические молекулы или ионы, а образованные карбонильными группами порталы способны связывать катионы металлов. Определение строения кукурбитурила дало импульс широкому исследованию этого соединения как макроциклического кавитанда. Сходный по размерам полости с α-циклодекстрином и 18-краун-6 эфиром, кукурбитурил имеет более высокий отрицательный заряд на донорных атомах кислорода, что повышает стабильность его аддуктов с положительно заряженными ионами. Ещё одним отличием кукурбитурила от других кавитандов, например, каликсаренов, является его структурная «жёсткость» — он практически не изменяет свою форму при включении различных молекул-гостей и, следовательно, проявляет более высокую селективность при образовании соединений включения. Образование таких соединений включения доказано кристаллографически, а также различными физико-химическими методами — абсорбционные, флуоресцентные и ЯМР-спектры молекул-гостей изменяются при переходе его из окружения растворителя в гидрофобную полость кукурбитурила. Кукурбитурил образует стабильные соединения включения с аминами и диаминами, алкил- и бензиламмониевыми ионами, молекулами красителей.



Просмотров: 2982


<<< Ксантон