분자 캡슐화

Molecular encapsulation
크램과 켐의 동료들이 보고한 헤미카세르 내에서 묶인 니트로벤젠의 분자 캡슐화. 1997년 1303-1304호
용기 분자. 녹색: Ga 군집, L = 리간드,

초분자 화학에서의 분자 캡슐화는 초분자 숙주 분자(분자 캡슐, 분자 용기 또는 케이지 화합물)의 캐비티 내부에 객원 분자가 갇혀 있는 것이다. 초분자 숙주 분자의 예로는 카르세란드와 내피풀렌이 있다.[1]

투숙객의 반응도

캡슐화의 중요한 함축은 게스트가 솔루션을 사용할 때와 다르게 행동한다는 것이다. 게스트 분자는 활동적이지 않은 경향이 있고 종종 독특한 분광 서명을 가진다. 일반적으로 용액이 매우 불안정한 화합물인 아리네스나 사이클로헥타테트라엔은 분자 캡슐화 시 상온에서 격리되었다.

예

분자 수준에서 구조물을 캡슐화하는 첫 번째 예들 중 하나는 Cram과 동료들에 의해 증명되었다;[1] 그들은 그것을 헤미카세란드에 캡슐화함으로써 상온에서 매우 불안정하고 반자율적인 시로부타디엔을 분리할 수 있었다. 사이클로부타디엔의 분리는 화학자들이 방향성 규칙에 대한 가장 근본적인 예측 중 하나를 실험적으로 확인할 수 있게 했다.

또 다른 예에서[2] 케이지가 사면체 가장자리에 있는 6개의 비덴산 카테콜 아미드 리간드에 의해 안정화된 갈륨 사면체 클러스터 화합물로 구성된다. 게스트는 16개의 전자이고 따라서 사이클로펜타디엔틸 리간드(빨간색)와 1,3,7옥타린 리간드(파란색)를 가진 매우 반응성이 높은 루테늄 메탈로센(유기농 촉매)이다. 이 음이온의 총 전하량은 11이며, 반격은 5 테트라메틸 암모늄 양이온과 6 칼륨 양이온이다. 루테늄 화합물은 몇 분 안에 물에서 분해되지만 캡슐화 되어 몇 주 동안 물에서 살아남는다.

야금류라고 알려진 큰 야금류는 그들이 다양한 게스트 분자를 유치할 수 있는 순응적으로 유연한 공동체를 포함하고 있다. 이 조립품들은 암세포에 대한 약물 전달의 주체로써의 가능성을 보여주었다.

캡슐화의 적용은 반응도, 분광도 및 구조를 제어하는 것이다. 예를 들어, 자유 1-페닐-3-톨릴-2-프로포나논(약칭 A-CO-B)의 흥분 상태 반응성은 A-A, B-B, AB 제품을 산출하는데, 이는 디카보닐화(decarbonylation)에 따른 후 활성산소 A•B•의 무작위 재조합에 의한 것이다. 반면에 캡슐화 시 동일한 기질이 반응하여 제어 재조합 제품 A-B와 재배열 제품(A-CO-B의 등가)을 산출한다.[2]

기타 응용 프로그램:

알코올

뮌헨에 있는 유럽식량영양과학연구소의 식품화학자 우도 폴머에 따르면 알코올은 설탕 유도체인 사이클로덱스트린에 분자적으로 캡슐화 될 수 있다. 이렇게 해서 작은 캡슐에 캡슐을 씌우면 액체는 가루로 취급할 수 있다. 사이클로덱스라인은 알코올에서 그들 자신의 몸무게의 약 60%를 흡수할 수 있다.[3] 이르면 1974년 미국 특허가 이 과정에 등록됐다.[4]

참고 항목

참조

  1. ^ Yan Voloshin, Irina Belaya, Roland Krämer (2016). The Encapsulation Phenomenon Synthesis, Reactivity and Applications of Caged Ions and Molecules. Springer. ISBN 9783319277387.{{cite book}}: CS1 maint : 복수이름 : 작성자 목록(링크)
  2. ^ Kaanumalle, Lakshmi S (Oct 20, 2004). "Controlling Photochemistry with Distinct Hydrophobic Nanoenvironments". J. Am. Chem. Soc. 126 (44): 14366–14367. doi:10.1021/la203419y. PMID 15521751.
  3. ^ 알코올 분말: 가방에서 나온 알코팝스 2007-09-27, 웨이백 머신에 보관, 2004년 10월 28일(독일)
  4. ^ 분말을 함유한 알코올 제조, 식품총회사, 1972년 3월 31일
  1. ^ Cram, D. J.; Tanner, M. E.; 토마스, R, The Taming of CyclobutadienEngewandte Chemie International Edition 30권, 1024페이지 - 1027 1991Abstract
  2. ^ 자가조립 나노스케일 호스트 도로테아 피들러, 로버트 G. 버그만, 케네스 N. 레이몬드 안젤완테 케미 국제판 45권, 제5권 745 - 748쪽 2006 추상
  3. Fraser Hof; Stephen L. Craig; Colin Nuckolls; Julius Rebek, Jr. Prof. (May 3, 2002). "Molecular Encapsulation". Angewandte Chemie International Edition. 41 (9): 1488–1508. doi:10.1002/1521-3773(20020503)41:9<1488::AID-ANIE1488>3.0.CO;2-G. PMID 19750648.