Azərbaycanca AzərbaycancaБеларускі БеларускіDansk DanskDeutsch DeutschEspañola EspañolaFrançais FrançaisIndonesia IndonesiaItaliana Italiana日本語 日本語Қазақ ҚазақLietuvos LietuvosNederlands NederlandsPortuguês PortuguêsРусский Русскийසිංහල සිංහලแบบไทย แบบไทยTürkçe TürkçeУкраїнська Українська中國人 中國人United State United StateAfrikaans Afrikaans
Підтримка
www.wikidata.uk-ua.nina.az

Кукурбітурили макроциклічні молекули утворені з en C 4 H 2 N 4 O 2 displaystyle ce C4H2N4O2 мономерів з єднаних метилено

Кукурбітурил

Кукурбітурил

Кукурбітурили — макроциклічні молекули, утворені з [en] мономерів, з’єднаних метиленовими містками . Атоми кисню розташовані по краях циклу і нахилені всередину, утворюючи частково закриту порожнину. Назва походить від схожості молекул цієї групи з гарбузом, родина лат. Cucurbitaceae.

image
Комп’ютерні моделі CB[5], CB[6] та CB[7]. Верхній ряд — вигляд вздовж осі циклу, а нижній — вигляд збоку

Назви кукурбітурилів зазвичай подаються у наступному вигляді — кукурбіт[n]урил, де n — кількість повторень гліколурилових залишків. Дві поширені абревіатури — CB[n], або просто CBn.

Ці сполуки становлять особливий інтерес для хіміків, оскільки вони є підхожими "господарями" для ряду нейтральних молекул та катіонів. Вважається, що взаємодія відбувається через гідрофобні взаємодії у випадку з нейтральними молекулами, а у випадку з катіонами і через катіон-дипольні взаємодії також. Порядок розміру кукурбітирилів є, як правило, 10 Å. Наприклад, порожнина кукурбіт[6]урила має висоту ~ 9,1 Å, зовнішній діаметр ~ 5,8 Å і внутрішній діаметр ~ 3,9 Å.

Вперше кукурбітурили були синтезовані в 1905 році [en] шляхом конденсації гліколурилу з формальдегідом, але їх структура не була встановлена до 1981 року.

image
Структура CB[14]: атоми гідрогену - білі, карбону - сірі, нітрогену - сині, оксигену - червоні. Зображення створене з допомогою програми Diamond.

У 2008 році CB[5], CB[7] та CB[8] виявив та ізолював Кім Кімун (Kim Kimoon). На сьогоднішній день було ізольовано кукурбітурили, що складаються з 5, 6, 7, 8 і 10 гліколурилових залишків, об’єм їх внутрішніх порожнин становить 82, 164, 279, 479 та 870 Å3, відповідно. CB[14] був виділений також, однак його внутрішня порожнина менша від CB[7] та CB[8] (CB[14] не може вмістити всередині молекули, що поміщаються в CB[7] та CB[8]). Причиною цьому є те, що CB[14] має не фому "ідеального" кола, як інші кукурбітурили, а утворює петлю. Кукурбіт[9]урил ще не виділений (станом на 2020 рік). Інші поширені молекулярні капсули, які мають подібну молекулярну форму з кукурбітурилами, містять циклодекстрини, каліксарени та [en].

Синтез

image
Синтез кукурбутурілу

Кукурбітурили є амідалами і синтезуються з сечовини 1 та діальдегіду (наприклад, гліоксалю 2 ) шляхом (інші мови) як результат утворюється проміжний продукт, (інші мови) 3. Цей проміжний продукт 3 конденсується з формальдегідом 4, як результат утворюється гексамеровий кукурбіт[6]урил, за умови, що температура реації вище 110°С. Зазвичай багатофункціональні мономери, такі як 3, зазнають (інші мови) яка дає розподіл продуктів (полімерів різної маси), але завдяки сприятливому геометричному напруженню в молекулі та великій кількості водневих зв'язків гексамер 5 є єдиним продуктом реакції, виділеним після осадження.

Використання нижчої температури синтезу (75-90 °C) дає можливість отримати кукурбітурили інших розмірів, включаючи CB[5], CB[7] ,CB[8] та CB[10]. CB[6] все рівно буде отриманий як основний продукт заа цих умов; але інші кукурбітурили будуть сформовані також, хоча і у меншій кількості. Ізоляція кукурбітурилів відмінних від CB[6], вимагає дробової кристалізації та розчинення. CB[5], CB[6], CB[7] та CB[8] зараз є комерційно доступними. Отримання кукурбітурилів більших розмірів є активною областю досліджень, оскільки вони можуть захоплювати більші та цікавіші гостьові молекули, розширюючи тим самим їх потенційне застосування.

image
Кристалічна структура комплексу CB[10]•CB[5], що включає аніон хлору.

Кукурбіт[10]урил особливо важко виділити. Вперше він був виявлений у 2002 році шляхом дробової кристалізації реакційної суміші. Він сформував (інші мови) тобто CB[10] містив у своїй порожнині CB[5]. Комплекс CB[10]•CB[5] був однозначно ідентифікований за допомогою рентгенівського структурного аналізу на кристалі, який виявив, що комплекс нагадує молекулярний гіроскоп. Вільне обертання CB[5] всередині порожнини CB[10] імітує незалежне обертання маховика у гіроскопі.

Виділення чистого CB[10] неможливо здійснити методами прямого розділення, оскільки сполука має високу спорідненість до CB[5]. Сильну спорідненість до CB[5] можна пояснити розміром CB[5], який відповідає розміру та формі порожнини CB[10]. Чистий CB[10] був виділений у 2005 р., з використанням меламін діаміну, що міг більш міцно зв’язатись з CB[10], і таким чином витіснити CB[5]. Потім меламіндіамін був відокремлений від СВ[10] реакцією з оцтовим ангідридом, який перетворив позитивно заряджені аміногрупи меламіндіаміну в нейтрально заряджені аміди. Кукурбітурили мають міцний зв'язок з позитивно зарядженими молекулами, але втрата позитивного заряду меламін діаміну зменшила константу асоціації двох молекул до такої міри, що меламіндіамін можна було видалити промиванням метанолом, ДМСО та водою. CB[10] має надзвичайно велику порожнину (870 Å3), яка є вільною і здатною приймати надзвичайно великі молекули, "гості", включаючи позитивно заряджений калікс[4]арен.

Використання

Кукурбітурили цікавлять хіміків у різних контекстах, включаючи доставку ліків, асиметричний синтез, молекулярні перемикачі та модифікацію барвників.

image
Кристалічна структура комплексу з р- ксилілендіамонієм, зв'язаним кукурбіту[6]урилом.

Супрамолекулярні комплекси господар-гість

Кукурбітурили є ефективними молекулами господарями в молекулярному розпізнаванні і мають особливо високу спорідненість до позитивно заряджених (катіонних) сполук. Високі константи асоціації з позитивно зарядженими молекулами забезпечуються карбонільними групами, які взаємодіють з катіонами подібно до краун-етерів. Спорідненість кукурбітирилів може бути дуже високою. Наприклад, константа рівноваги спорідненості курбурбіт[7]урилу з позитивно зарядженим гідрохлоридом 1-аміноадамантану була експериментально визначена, вона становить 4.23*1012.

Взаємодії типу господар-гість суттєво впливають на розчинність кукурбітурилів. Кукурбіт[6]урил погано розчиняється майже в будь-якому розчиннику, але його розчинність значно покращується в присутності гідроксиду калію або в кислому розчині. Так, кукурбіт[6]урил формує позитивно заряджений комплекс включення (кавітанд) з іоном калію або іоном гідронію відповідно. Сформований комплекс має розчинність набагато більшу ніж некомплексована нейтральна молекула кукурбіт[6]урилу.

CB[10] є достатньо великим для вміщення інших молекулярних господарів, таких як молекула каліксарену. Каліксарен може мати різні хімічні конформації, які перебувають у швидкій рівновазі. Алостеричний контроль забезпечується включенням молекули адамантану до каліксарену, яка змушує каліксарен набути конформації конуса.

Ротаксанові макроцикли

Враховуючи високу спорідненість до утворення комплексів включення, кукурбітурили використовувались як макроциклічний компонент ротаксану. Наприклад, кукурбіт[6]урил може виступати як макроциклічний компонент, а гексаметилендіамін як центральна ланка. Після утворення супрамолекулярного комплексу між ними, аміногрупи на кінцях молекули центральної ланки реагують з ацилхлоридом утворюючи об'ємні закінчення, що діють як пробки та перешкоджають роз'єднанню двох молекул.

В іншій ротаксановій системі з макроциклом CB[7] віссю (центральна ланкою) виступає 4,4'-біпіридин з двома аліфатичними N-замісниками, що закінчуються карбоновою кислотою. У воді з концентрацією вище 0,5 мМ комплексоутворення є кількісним без необхідності "пробок". При рН = 2 карбоксильні групи протонізуються, а CB[7] рухається від одного кінця молекули центральної ланки до іншого, що підтверджується спектром ЯМР протону. При рН = 9 макроцикл замикається навколо 4,4'-біпіридинового центру молекули. Зовсім недавно був синтезований ротаксан з макроциклом CB[8]. Цей ротаксан може зв’язувати нейтральні гостьові молекули.

Носій для доставки ліків

Властивості кукурбітурила формувати комплекси господар-гість може бути використана для адресної доставки ліків в організмі. Потенціал у цій сфері був досліджений на кукурбіт[7]урилу, який утворює сполуку включення з оксаліплатином, важливим препаратом, що бореться з раком. CB[7] застосовували, незважаючи на те, що його важче ізолювати, оскільки він має ліпшу розчинність у воді ніж інші кукурбітурили, а його більший розмір порожнини дозволяє вмістити молекулу оксаліплатину. Встановлено, що отриманий комплекс має підвищену стабільність та більшу селективність, що може призвести до меншої кількості побічних ефектів.

Супрамолекулярні каталізатори

Кукурбітурили також досліджувались як супрамолекулярні каталізатори. Більші кукурбітурили, такі як кукурбіт[8]урил, можуть зв’язувати декілька гостьових молекул одночасно. CB[8] утворює 2:1 комплекс (гість:господар) з (E)-діаміностилбеном дигідрохлоридом, дві молекули якого можуть розміститися в CB[8] завдяки значному внутрішньому діаметру і висоті макроцикла (8,8 Å і 9,1 Å відповідно). Просторова близькість та оптимальна орієнтація гостьових молекул у порожнині підвищує швидкість фотохімічної циклізації з отриманням димеру циклобутану зі стереоселективністю 95:5 для конфігурації syn. За відсутності CB[8] реакція циклізації не відбувається, а спостерігається лише ізомеризація вихідного продукту з транс-ізомеру до цис-ізомеру.

Модифікація барвників

Можливість модифікації властивостей барвників кукурбітурилами була досліджена останніми роками. Було встановлено, що низькополярне середовище, що забезпечуються кукурбітурилами, може призводити до підвищеної яскравості та фотостабільності, збільшення та сольватохромізму.

Споріднені сполуки

Інвертовані кукурбітурили або iCB[n] є аналогами CB з однією інвертованою молекулою гліколурилу. У інвертованому гліколурилі два протони (>CH-) спрямовані в порожнину, що робить її менш просторою. Інвертовані кукурбітирили утворюються як побічний продукт у реакціях синтезу CB, з виходом між 0,4 та 2%. Їх можливо ізолювати, оскільки вони мають нижчу спорідненість при утворенні комплексів включення порівняно із звичайними СВ. Вважається, що інвертовані кукурбітурили є кінетично контрольованими (проміжними) продуктами реакції, оскільки їх нагрівання у кислому середовищі призводить до формування суміші звичайних кукурбітурилів.

Кукурбітурил, "розрізаний" навпіл уздовж екватора, називається (інші мови)ом.

Систематична назва

Систематична назва кукурбіт[6]урила є Додекагідро-1Н, 4Н, 14Н, 17Н-2, 16:3, 15-диметано-5Н, 6Н, 7Н, 8Н, 9Н, 10Н, 11Н, 12Н, 13Н, 18Н, 19Н, 20H, 21H, 22H, 23H, 24H, 25H, 26H-2, 3, 4a, 5a, 6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 11a, 12a, 13a, 15, 16, 17a, 18a, 19a, 20a, 21а, 22а, 23а, 24а, 25а, 26а-тетракозаазабіспенталено[1'', 6'':5'', 6'', 7'']циклоокти[1'', 2'', 3'':3', 4']пенталено(1', 6':5, 6, 7) -циклоокта (1, 2, 3-gh:1', 2', 3'-g'h ') циклоокта (1, 2, 3-cd: 5, 6, 7-c'd ') дипентален-1, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 17, 19, 21, 23, 25-додекон.

Список літератури

  1. Review: The Cucurbit[n]uril Family Jason Lagona, Pritam Mukhopadhyay, Sriparna Chakrabarti, Lyle Isaacs Angewandte Chemie International Edition Volume 44, Issue 31, Pages 4844 - 4870 2005 Abstract
  2. Ueber Condensationsproducte aus Glycoluril und Formaldehyd, Robert Behrend, Eberhard Meyer, Franz Rusche, Justus Liebig's Annalen der Chemie 1905, 339, 1–37. DOI:10.1002/jlac.19053390102
  3. Cucurbituril W. A. Freeman, W. L. Mock, and N.-Y. Shih J. Am. Chem. Soc., 1981, 103, 7367. Article [ 2 червня 2020 у Wayback Machine.]
  4. Cheng, Xiao-Jie; Liang, Li-Li; Chen, Kai; Ji, Ning-Ning; Xiao, Xin; Zhang, Jian-Xin; Zhang, Yun-Qian; Xue, Sai-Feng; Zhu, Qian-Jiang (2013). . Angewandte Chemie. Т. 125, № 28. с. 7393—7396. doi:10.1002/ange.201210267. ISSN 1521-3757. Архів оригіналу за 13 жовтня 2020. Процитовано 8 жовтня 2020.
  5. . www.crystalimpact.com (англ.) . Crystal Impact - Dr. H. Putz & Dr. K. Brandenburg GbR, Kreuzherrenstr. 102, 53227 Bonn, Germany. Архів оригіналу за 11 жовтня 2020. Процитовано 8 жовтня 2020.
  6. Kim, Jaheon; Jung, In-Sun; Kim, Soo-Young; Lee, Eunsung; Kang, Jin-Koo; Sakamoto, Shigeru; Yamaguchi, Kentaro; (2000). New Cucurbituril Homologues: Syntheses, Isolation, Characterization, and X-ray Crystal Structures of Cucurbit[n]uril(n=5, 7, and 8). Journal of the American Chemical Society. 122 (3): 540—541. doi:10.1021/ja993376p.
  7. Lee, Jae Wook; Samal, S.; Selvapalam, N.; Kim, Hee-Joon; Kim, Kimoon (1 серпня 2003). Cucurbituril Homologues and Derivatives:  New Opportunities in Supramolecular Chemistry. Accounts of Chemical Research. Т. 36, № 8. с. 621—630. doi:10.1021/ar020254k. ISSN 0001-4842. Процитовано 24 вересня 2020.
  8. Cucurbit[10]uril Simin Liu, Peter Y. Zavalij, and Lyle Isaacs J. Am. Chem. Soc.; 2005; 127(48) pp 16798 - 16799; (Communication) DOI:10.1021/ja056287n Abstract
  9. A Cucurbituril-Based Gyroscane: A New Supramolecular Form AnthonyI. Day, Rodney J. Blanch, Alan P. Arnold, Susan Lorenzo, Gareth R. Lewis, and Ian Dance Angew. Chem. Int. Ed.; 2002; 41(2) pp 275-277.
  10. Freeman, Wade A. (1984). Structures of the p-xylylenediammonium chloride and calcium hydrogensulfate adducts of the cavitand 'cucurbituril', C36H36N24O12. . 40 (4): 382—387. doi:10.1107/S0108768184002354.
  11. Liu, Simin; Ruspic, Christian; Mukhopadhyay, Pritam; Chakrabarti, Sriparna; Zavalij, Peter Y.; Isaacs, Lyle (2005). The Cucurbit[n]uril Family: Prime Components for Self-Sorting Systems. Journal of the American Chemical Society. 127 (45): 15959—67. doi:10.1021/ja055013x. PMID 16277540.
  12. U.S. Patent 6 365 734
  13. Buschmann, Hans-Jürgen (2011). From Small Cucurbituril Complexes to Large Ordered Networks. Israel Journal of Chemistry (англ.). Т. 51, № 5-6. с. 533—536. doi:10.1002/ijch.201100036. ISSN 1869-5868. Процитовано 24 вересня 2020.
  14. Sindelar, Vladimir; Silvi, Serena; Kaifer, Angel E. (2006). Switching a molecular shuttle on and off: Simple, pH-controlled pseudorotaxanes based on cucurbit[7]uril. Chemical Communications (20): 2185—7. doi:10.1039/b601959e. PMID 16703149.
  15. Ramalingam, Vijayakumar; Urbach, Adam R. (16 вересня 2011). Cucurbit[8]uril Rotaxanes. Organic Letters. Т. 13, № 18. с. 4898—4901. doi:10.1021/ol201991e. ISSN 1523-7060. Процитовано 24 вересня 2020.
  16. Wheate, Nial J.; Limantoro, Christina (2 жовтня 2016). Cucurbit[n]urils as excipients in pharmaceutical dosage forms. Supramolecular Chemistry. Т. 28, № 9-10. с. 849—856. doi:10.1080/10610278.2016.1178746. ISSN 1061-0278. Процитовано 24 вересня 2020.
  17. A facile, stereoselective [2 + 2] photoreaction mediated by cucurbit[8]uril Sang Yong Jon, Young Ho Ko, Sang Hyun Park, Hee-Joon Kim and Chemical Communications, 2001, (19), 1938 - 1939 DOI Abstract [ 30 вересня 2007 у Wayback Machine.]
  18. Template directed photodimerization of trans-1,2-bis(n-pyridyl)ethylenes and stilbazoles in water Mahesh Pattabiraman, Arunkumar Natarajan, Raja Kaliappan, Joel T. Mague and V. Ramamurthy Chemical Communications, 2005, (36), 4542 - 4544 DOI Abstract [ 30 вересня 2007 у Wayback Machine.] Full Article [ 30 вересня 2007 у Wayback Machine.]
  19. Maddipatla, Murthy V. S. N.; Kaanumalle, Lakshmi S.; Natarajan, Arunkumar; Pattabiraman, Mahesh; Ramamurthy, V. (2007). Preorientation of Olefins toward a Single Photodimer: Cucurbituril-Mediated Photodimerization of Protonated Azastilbenes in Water. Langmuir. 23 (14): 7545—54. doi:10.1021/la700803k. PMID 17539667.
  20. Koner, Apurba L.; Nau, Werner M. (1 березня 2007). Cucurbituril Encapsulation of Fluorescent Dyes. Supramolecular Chemistry. Т. 19, № 1-2. с. 55—66. doi:10.1080/10610270600910749. ISSN 1061-0278. Процитовано 24 вересня 2020.
  21. Nau, Werner M.; Mohanty, Jyotirmayee (2005). . International Journal of Photoenergy (англ.). doi:10.1155/s1110662x05000206. Архів оригіналу за 21 січня 2022. Процитовано 24 вересня 2020.{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом ()
  22. Montes-Navajas, Pedro; Corma, Avelino; Garcia, Hermenegildo (4 квітня 2008). . ChemPhysChem. Т. 9, № 5. с. 713—720. doi:10.1002/cphc.200700735. ISSN 1439-4235. Архів оригіналу за 17 травня 2020. Процитовано 24 вересня 2020.
  23. Shaikh, Mhejabeen; Mohanty, Jyotirmayee; Singh, Prabhat K.; Nau, Werner M.; Pal, Haridas (3 квітня 2008). . Photochemical & Photobiological Sciences (англ.). Т. 7, № 4. с. 408—414. doi:10.1039/B715815G. ISSN 1474-9092. Архів оригіналу за 7 травня 2021. Процитовано 24 вересня 2020.
  24. Isaacs, Lyle; Park, Sang-Kyu; Liu, Simin; Ko, Young Ho; Selvapalam, Narayanan; Kim, Youngkook; Kim, Hyunuk; Zavalij, Peter Y. та ін. (2005). . Journal of the American Chemical Society. 127 (51): 18000—1. doi:10.1021/ja056988k. PMID 16366540. Архів оригіналу за 24 листопада 2020. Процитовано 24 вересня 2020.
  25. Meschke, Claudia (1998). Mono-, Oligo- und Polyrotaxane mit Cucurbituril und gemischte Polyrotaxane mit Cucurbituril und alpha-Cyclodextrin mittels Selbstorganisation. undefined (англ.). Процитовано 24 вересня 2020.

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет

Kukurbiturili makrociklichni molekuli utvoreni z en C 4 H 2 N 4 O 2 displaystyle ce C4H2N4O2 monomeriv z yednanih metilenovimi mistkami CH 2 displaystyle ce CH2 Atomi kisnyu roztashovani po krayah ciklu i nahileni vseredinu utvoryuyuchi chastkovo zakritu porozhninu Nazva pohodit vid shozhosti molekul ciyeyi grupi z garbuzom rodina lat Cucurbitaceae Komp yuterni modeli CB 5 CB 6 ta CB 7 Verhnij ryad viglyad vzdovzh osi ciklu a nizhnij viglyad zboku Nazvi kukurbituriliv zazvichaj podayutsya u nastupnomu viglyadi kukurbit n uril de n kilkist povtoren glikolurilovih zalishkiv Dvi poshireni abreviaturi CB n abo prosto CBn Ci spoluki stanovlyat osoblivij interes dlya himikiv oskilki voni ye pidhozhimi gospodaryami dlya ryadu nejtralnih molekul ta kationiv Vvazhayetsya sho vzayemodiya vidbuvayetsya cherez gidrofobni vzayemodiyi u vipadku z nejtralnimi molekulami a u vipadku z kationami i cherez kation dipolni vzayemodiyi takozh Poryadok rozmiru kukurbitiriliv ye yak pravilo 10 A Napriklad porozhnina kukurbit 6 urila maye visotu 9 1 A zovnishnij diametr 5 8 A i vnutrishnij diametr 3 9 A Vpershe kukurbiturili buli sintezovani v 1905 roci en shlyahom kondensaciyi glikolurilu z formaldegidom ale yih struktura ne bula vstanovlena do 1981 roku Struktura CB 14 atomi gidrogenu bili karbonu siri nitrogenu sini oksigenu chervoni Zobrazhennya stvorene z dopomogoyu programi Diamond U 2008 roci CB 5 CB 7 ta CB 8 viyaviv ta izolyuvav Kim Kimun Kim Kimoon Na sogodnishnij den bulo izolovano kukurbiturili sho skladayutsya z 5 6 7 8 i 10 glikolurilovih zalishkiv ob yem yih vnutrishnih porozhnin stanovit 82 164 279 479 ta 870 A3 vidpovidno CB 14 buv vidilenij takozh odnak jogo vnutrishnya porozhnina mensha vid CB 7 ta CB 8 CB 14 ne mozhe vmistiti vseredini molekuli sho pomishayutsya v CB 7 ta CB 8 Prichinoyu comu ye te sho CB 14 maye ne fomu idealnogo kola yak inshi kukurbiturili a utvoryuye petlyu Kukurbit 9 uril she ne vidilenij stanom na 2020 rik Inshi poshireni molekulyarni kapsuli yaki mayut podibnu molekulyarnu formu z kukurbiturilami mistyat ciklodekstrini kaliksareni ta en SintezSintez kukurbuturilu Kukurbiturili ye amidalami i sintezuyutsya z sechovini 1 ta dialdegidu napriklad glioksalyu 2 shlyahom inshi movi yak rezultat utvoryuyetsya promizhnij produkt inshi movi 3 Cej promizhnij produkt 3 kondensuyetsya z formaldegidom 4 yak rezultat utvoryuyetsya geksamerovij kukurbit 6 uril za umovi sho temperatura reaciyi vishe 110 S Zazvichaj bagatofunkcionalni monomeri taki yak 3 zaznayut inshi movi yaka daye rozpodil produktiv polimeriv riznoyi masi ale zavdyaki spriyatlivomu geometrichnomu napruzhennyu v molekuli ta velikij kilkosti vodnevih zv yazkiv geksamer 5 ye yedinim produktom reakciyi vidilenim pislya osadzhennya Vikoristannya nizhchoyi temperaturi sintezu 75 90 C daye mozhlivist otrimati kukurbiturili inshih rozmiriv vklyuchayuchi CB 5 CB 7 CB 8 ta CB 10 CB 6 vse rivno bude otrimanij yak osnovnij produkt zaa cih umov ale inshi kukurbiturili budut sformovani takozh hocha i u menshij kilkosti Izolyaciya kukurbituriliv vidminnih vid CB 6 vimagaye drobovoyi kristalizaciyi ta rozchinennya CB 5 CB 6 CB 7 ta CB 8 zaraz ye komercijno dostupnimi Otrimannya kukurbituriliv bilshih rozmiriv ye aktivnoyu oblastyu doslidzhen oskilki voni mozhut zahoplyuvati bilshi ta cikavishi gostovi molekuli rozshiryuyuchi tim samim yih potencijne zastosuvannya Kristalichna struktura kompleksu CB 10 CB 5 sho vklyuchaye anion hloru Kukurbit 10 uril osoblivo vazhko vidiliti Vpershe vin buv viyavlenij u 2002 roci shlyahom drobovoyi kristalizaciyi reakcijnoyi sumishi Vin sformuvav inshi movi tobto CB 10 mistiv u svoyij porozhnini CB 5 Kompleks CB 10 CB 5 buv odnoznachno identifikovanij za dopomogoyu rentgenivskogo strukturnogo analizu na kristali yakij viyaviv sho kompleks nagaduye molekulyarnij giroskop Vilne obertannya CB 5 vseredini porozhnini CB 10 imituye nezalezhne obertannya mahovika u giroskopi Vidilennya chistogo CB 10 nemozhlivo zdijsniti metodami pryamogo rozdilennya oskilki spoluka maye visoku sporidnenist do CB 5 Silnu sporidnenist do CB 5 mozhna poyasniti rozmirom CB 5 yakij vidpovidaye rozmiru ta formi porozhnini CB 10 Chistij CB 10 buv vidilenij u 2005 r z vikoristannyam melamin diaminu sho mig bilsh micno zv yazatis z CB 10 i takim chinom vitisniti CB 5 Potim melamindiamin buv vidokremlenij vid SV 10 reakciyeyu z octovim angidridom yakij peretvoriv pozitivno zaryadzheni aminogrupi melamindiaminu v nejtralno zaryadzheni amidi Kukurbiturili mayut micnij zv yazok z pozitivno zaryadzhenimi molekulami ale vtrata pozitivnogo zaryadu melamin diaminu zmenshila konstantu asociaciyi dvoh molekul do takoyi miri sho melamindiamin mozhna bulo vidaliti promivannyam metanolom DMSO ta vodoyu CB 10 maye nadzvichajno veliku porozhninu 870 A3 yaka ye vilnoyu i zdatnoyu prijmati nadzvichajno veliki molekuli gosti vklyuchayuchi pozitivno zaryadzhenij kaliks 4 aren VikoristannyaKukurbiturili cikavlyat himikiv u riznih kontekstah vklyuchayuchi dostavku likiv asimetrichnij sintez molekulyarni peremikachi ta modifikaciyu barvnikiv Kristalichna struktura kompleksu z r ksililendiamoniyem zv yazanim kukurbitu 6 urilom Supramolekulyarni kompleksi gospodar gist Kukurbiturili ye efektivnimi molekulami gospodaryami v molekulyarnomu rozpiznavanni i mayut osoblivo visoku sporidnenist do pozitivno zaryadzhenih kationnih spoluk Visoki konstanti asociaciyi z pozitivno zaryadzhenimi molekulami zabezpechuyutsya karbonilnimi grupami yaki vzayemodiyut z kationami podibno do kraun eteriv Sporidnenist kukurbitiriliv mozhe buti duzhe visokoyu Napriklad konstanta rivnovagi sporidnenosti kurburbit 7 urilu z pozitivno zaryadzhenim gidrohloridom 1 aminoadamantanu bula eksperimentalno viznachena vona stanovit 4 23 1012 Vzayemodiyi tipu gospodar gist suttyevo vplivayut na rozchinnist kukurbituriliv Kukurbit 6 uril pogano rozchinyayetsya majzhe v bud yakomu rozchinniku ale jogo rozchinnist znachno pokrashuyetsya v prisutnosti gidroksidu kaliyu abo v kislomu rozchini Tak kukurbit 6 uril formuye pozitivno zaryadzhenij kompleks vklyuchennya kavitand z ionom kaliyu abo ionom gidroniyu vidpovidno Sformovanij kompleks maye rozchinnist nabagato bilshu nizh nekompleksovana nejtralna molekula kukurbit 6 urilu CB 10 ye dostatno velikim dlya vmishennya inshih molekulyarnih gospodariv takih yak molekula kaliksarenu Kaliksaren mozhe mati rizni himichni konformaciyi yaki perebuvayut u shvidkij rivnovazi Alosterichnij kontrol zabezpechuyetsya vklyuchennyam molekuli adamantanu do kaliksarenu yaka zmushuye kaliksaren nabuti konformaciyi konusa Rotaksanovi makrocikli Vrahovuyuchi visoku sporidnenist do utvorennya kompleksiv vklyuchennya kukurbiturili vikoristovuvalis yak makrociklichnij komponent rotaksanu Napriklad kukurbit 6 uril mozhe vistupati yak makrociklichnij komponent a geksametilendiamin yak centralna lanka Pislya utvorennya supramolekulyarnogo kompleksu mizh nimi aminogrupi na kincyah molekuli centralnoyi lanki reaguyut z acilhloridom utvoryuyuchi ob yemni zakinchennya sho diyut yak probki ta pereshkodzhayut roz yednannyu dvoh molekul V inshij rotaksanovij sistemi z makrociklom CB 7 vissyu centralna lankoyu vistupaye 4 4 bipiridin z dvoma alifatichnimi N zamisnikami sho zakinchuyutsya karbonovoyu kislotoyu U vodi z koncentraciyeyu vishe 0 5 mM kompleksoutvorennya ye kilkisnim bez neobhidnosti probok Pri rN 2 karboksilni grupi protonizuyutsya a CB 7 ruhayetsya vid odnogo kincya molekuli centralnoyi lanki do inshogo sho pidtverdzhuyetsya spektrom YaMR protonu Pri rN 9 makrocikl zamikayetsya navkolo 4 4 bipiridinovogo centru molekuli Zovsim nedavno buv sintezovanij rotaksan z makrociklom CB 8 Cej rotaksan mozhe zv yazuvati nejtralni gostovi molekuli Nosij dlya dostavki likiv Vlastivosti kukurbiturila formuvati kompleksi gospodar gist mozhe buti vikoristana dlya adresnoyi dostavki likiv v organizmi Potencial u cij sferi buv doslidzhenij na kukurbit 7 urilu yakij utvoryuye spoluku vklyuchennya z oksaliplatinom vazhlivim preparatom sho boretsya z rakom CB 7 zastosovuvali nezvazhayuchi na te sho jogo vazhche izolyuvati oskilki vin maye lipshu rozchinnist u vodi nizh inshi kukurbiturili a jogo bilshij rozmir porozhnini dozvolyaye vmistiti molekulu oksaliplatinu Vstanovleno sho otrimanij kompleks maye pidvishenu stabilnist ta bilshu selektivnist sho mozhe prizvesti do menshoyi kilkosti pobichnih efektiv Supramolekulyarni katalizatori Kukurbiturili takozh doslidzhuvalis yak supramolekulyarni katalizatori Bilshi kukurbiturili taki yak kukurbit 8 uril mozhut zv yazuvati dekilka gostovih molekul odnochasno CB 8 utvoryuye 2 1 kompleks gist gospodar z E diaminostilbenom digidrohloridom dvi molekuli yakogo mozhut rozmistitisya v CB 8 zavdyaki znachnomu vnutrishnomu diametru i visoti makrocikla 8 8 A i 9 1 A vidpovidno Prostorova blizkist ta optimalna oriyentaciya gostovih molekul u porozhnini pidvishuye shvidkist fotohimichnoyi ciklizaciyi z otrimannyam dimeru ciklobutanu zi stereoselektivnistyu 95 5 dlya konfiguraciyi syn Za vidsutnosti CB 8 reakciya ciklizaciyi ne vidbuvayetsya a sposterigayetsya lishe izomerizaciya vihidnogo produktu z trans izomeru do cis izomeru Modifikaciya barvnikiv Mozhlivist modifikaciyi vlastivostej barvnikiv kukurbiturilami bula doslidzhena ostannimi rokami Bulo vstanovleno sho nizkopolyarne seredovishe sho zabezpechuyutsya kukurbiturilami mozhe prizvoditi do pidvishenoyi yaskravosti ta fotostabilnosti zbilshennya ta solvatohromizmu Sporidneni spolukiInvertovani kukurbiturili abo iCB n ye analogami CB z odniyeyu invertovanoyu molekuloyu glikolurilu U invertovanomu glikolurili dva protoni gt CH spryamovani v porozhninu sho robit yiyi mensh prostoroyu Invertovani kukurbitirili utvoryuyutsya yak pobichnij produkt u reakciyah sintezu CB z vihodom mizh 0 4 ta 2 Yih mozhlivo izolyuvati oskilki voni mayut nizhchu sporidnenist pri utvorenni kompleksiv vklyuchennya porivnyano iz zvichajnimi SV Vvazhayetsya sho invertovani kukurbiturili ye kinetichno kontrolovanimi promizhnimi produktami reakciyi oskilki yih nagrivannya u kislomu seredovishi prizvodit do formuvannya sumishi zvichajnih kukurbituriliv Kukurbituril rozrizanij navpil uzdovzh ekvatora nazivayetsya inshi movi om Sistematichna nazvaSistematichna nazva kukurbit 6 urila ye Dodekagidro 1N 4N 14N 17N 2 16 3 15 dimetano 5N 6N 7N 8N 9N 10N 11N 12N 13N 18N 19N 20H 21H 22H 23H 24H 25H 26H 2 3 4a 5a 6a 7a 8a 9a 10a 11a 12a 13a 15 16 17a 18a 19a 20a 21a 22a 23a 24a 25a 26a tetrakozaazabispentaleno 1 6 5 6 7 ciklookti 1 2 3 3 4 pentaleno 1 6 5 6 7 ciklookta 1 2 3 gh 1 2 3 g h ciklookta 1 2 3 cd 5 6 7 c d dipentalen 1 4 6 8 10 12 14 17 19 21 23 25 dodekon Spisok literaturiReview The Cucurbit n uril Family Jason Lagona Pritam Mukhopadhyay Sriparna Chakrabarti Lyle Isaacs Angewandte Chemie International Edition Volume 44 Issue 31 Pages 4844 4870 2005 Abstract Ueber Condensationsproducte aus Glycoluril und Formaldehyd Robert Behrend Eberhard Meyer Franz Rusche Justus Liebig s Annalen der Chemie 1905 339 1 37 DOI 10 1002 jlac 19053390102 Cucurbituril W A Freeman W L Mock and N Y Shih J Am Chem Soc 1981 103 7367 Article 2 chervnya 2020 u Wayback Machine Cheng Xiao Jie Liang Li Li Chen Kai Ji Ning Ning Xiao Xin Zhang Jian Xin Zhang Yun Qian Xue Sai Feng Zhu Qian Jiang 2013 Angewandte Chemie T 125 28 s 7393 7396 doi 10 1002 ange 201210267 ISSN 1521 3757 Arhiv originalu za 13 zhovtnya 2020 Procitovano 8 zhovtnya 2020 www crystalimpact com angl Crystal Impact Dr H Putz amp Dr K Brandenburg GbR Kreuzherrenstr 102 53227 Bonn Germany Arhiv originalu za 11 zhovtnya 2020 Procitovano 8 zhovtnya 2020 Kim Jaheon Jung In Sun Kim Soo Young Lee Eunsung Kang Jin Koo Sakamoto Shigeru Yamaguchi Kentaro 2000 New Cucurbituril Homologues Syntheses Isolation Characterization and X ray Crystal Structures of Cucurbit n uril n 5 7 and 8 Journal of the American Chemical Society 122 3 540 541 doi 10 1021 ja993376p Lee Jae Wook Samal S Selvapalam N Kim Hee Joon Kim Kimoon 1 serpnya 2003 Cucurbituril Homologues and Derivatives New Opportunities in Supramolecular Chemistry Accounts of Chemical Research T 36 8 s 621 630 doi 10 1021 ar020254k ISSN 0001 4842 Procitovano 24 veresnya 2020 Cucurbit 10 uril Simin Liu Peter Y Zavalij and Lyle Isaacs J Am Chem Soc 2005 127 48 pp 16798 16799 Communication DOI 10 1021 ja056287n Abstract A Cucurbituril Based Gyroscane A New Supramolecular Form AnthonyI Day Rodney J Blanch Alan P Arnold Susan Lorenzo Gareth R Lewis and Ian Dance Angew Chem Int Ed 2002 41 2 pp 275 277 Freeman Wade A 1984 Structures of the p xylylenediammonium chloride and calcium hydrogensulfate adducts of the cavitand cucurbituril C36H36N24O12 40 4 382 387 doi 10 1107 S0108768184002354 Liu Simin Ruspic Christian Mukhopadhyay Pritam Chakrabarti Sriparna Zavalij Peter Y Isaacs Lyle 2005 The Cucurbit n uril Family Prime Components for Self Sorting Systems Journal of the American Chemical Society 127 45 15959 67 doi 10 1021 ja055013x PMID 16277540 U S Patent 6 365 734 Buschmann Hans Jurgen 2011 From Small Cucurbituril Complexes to Large Ordered Networks Israel Journal of Chemistry angl T 51 5 6 s 533 536 doi 10 1002 ijch 201100036 ISSN 1869 5868 Procitovano 24 veresnya 2020 Sindelar Vladimir Silvi Serena Kaifer Angel E 2006 Switching a molecular shuttle on and off Simple pH controlled pseudorotaxanes based on cucurbit 7 uril Chemical Communications 20 2185 7 doi 10 1039 b601959e PMID 16703149 Ramalingam Vijayakumar Urbach Adam R 16 veresnya 2011 Cucurbit 8 uril Rotaxanes Organic Letters T 13 18 s 4898 4901 doi 10 1021 ol201991e ISSN 1523 7060 Procitovano 24 veresnya 2020 Wheate Nial J Limantoro Christina 2 zhovtnya 2016 Cucurbit n urils as excipients in pharmaceutical dosage forms Supramolecular Chemistry T 28 9 10 s 849 856 doi 10 1080 10610278 2016 1178746 ISSN 1061 0278 Procitovano 24 veresnya 2020 A facile stereoselective 2 2 photoreaction mediated by cucurbit 8 uril Sang Yong Jon Young Ho Ko Sang Hyun Park Hee Joon Kim and Chemical Communications 2001 19 1938 1939 DOI Abstract 30 veresnya 2007 u Wayback Machine Template directed photodimerization of trans 1 2 bis n pyridyl ethylenes and stilbazoles in water Mahesh Pattabiraman Arunkumar Natarajan Raja Kaliappan Joel T Mague and V Ramamurthy Chemical Communications 2005 36 4542 4544 DOI Abstract 30 veresnya 2007 u Wayback Machine Full Article 30 veresnya 2007 u Wayback Machine Maddipatla Murthy V S N Kaanumalle Lakshmi S Natarajan Arunkumar Pattabiraman Mahesh Ramamurthy V 2007 Preorientation of Olefins toward a Single Photodimer Cucurbituril Mediated Photodimerization of Protonated Azastilbenes in Water Langmuir 23 14 7545 54 doi 10 1021 la700803k PMID 17539667 Koner Apurba L Nau Werner M 1 bereznya 2007 Cucurbituril Encapsulation of Fluorescent Dyes Supramolecular Chemistry T 19 1 2 s 55 66 doi 10 1080 10610270600910749 ISSN 1061 0278 Procitovano 24 veresnya 2020 Nau Werner M Mohanty Jyotirmayee 2005 International Journal of Photoenergy angl doi 10 1155 s1110662x05000206 Arhiv originalu za 21 sichnya 2022 Procitovano 24 veresnya 2020 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite web title Shablon Cite web cite web a Obslugovuvannya CS1 Storinki iz nepoznachenim DOI z bezkoshtovnim dostupom posilannya Montes Navajas Pedro Corma Avelino Garcia Hermenegildo 4 kvitnya 2008 ChemPhysChem T 9 5 s 713 720 doi 10 1002 cphc 200700735 ISSN 1439 4235 Arhiv originalu za 17 travnya 2020 Procitovano 24 veresnya 2020 Shaikh Mhejabeen Mohanty Jyotirmayee Singh Prabhat K Nau Werner M Pal Haridas 3 kvitnya 2008 Photochemical amp Photobiological Sciences angl T 7 4 s 408 414 doi 10 1039 B715815G ISSN 1474 9092 Arhiv originalu za 7 travnya 2021 Procitovano 24 veresnya 2020 Isaacs Lyle Park Sang Kyu Liu Simin Ko Young Ho Selvapalam Narayanan Kim Youngkook Kim Hyunuk Zavalij Peter Y ta in 2005 Journal of the American Chemical Society 127 51 18000 1 doi 10 1021 ja056988k PMID 16366540 Arhiv originalu za 24 listopada 2020 Procitovano 24 veresnya 2020 Meschke Claudia 1998 Mono Oligo und Polyrotaxane mit Cucurbituril und gemischte Polyrotaxane mit Cucurbituril und alpha Cyclodextrin mittels Selbstorganisation undefined angl Procitovano 24 veresnya 2020

Дата публікації:
Топ