Kryptofan
Kryptofany to klasa organicznych związków supramolekularnych badanych i syntetyzowanych głównie w celu kapsułkowania i rozpoznawania molekularnego . Jednym z możliwych godnych uwagi zastosowań kryptofanów jest hermetyzacja i przechowywanie wodoru gazowego do potencjalnego wykorzystania w samochodach napędzanych ogniwami paliwowymi . Kryptofany mogą również służyć jako pojemniki, w których chemicy organiczni mogą przeprowadzać reakcje , które w normalnych warunkach byłyby trudne do przeprowadzenia. Ze względu na swoje unikalne rozpoznawania molekularnego kryptofany są również bardzo obiecujące jako potencjalnie nowy sposób badania wiązania cząsteczek organicznych z substratami, szczególnie w odniesieniu do zastosowań biologicznych i biochemicznych .
Odkrycie
Kryptofany zostały odkryte przez André Colleta i Jacqueline Gabard w 1981 roku, kiedy ci badacze stworzyli, używając syntezy sterowanej szablonami, pierwszy kryptofan, obecnie znany jako kryptofan-A.
Struktura
Klatki kryptofanowe są utworzone przez dwie jednostki [1.1.1]-ortocyklofanu w kształcie miseczki ( patrz cyklotriweratrylen ), połączone trzema mostkami (oznaczone jako Y ). Istnieją również możliwości wyboru peryferyjnych substytutów R1 i R2 przyłączonych do pierścieni aromatycznych jednostek. Większość kryptofanów wykazuje dwie formy diastereoizomeryczne ( syn i anty ), wyróżniające się typem symetrii . Ten ogólny schemat oferuje wiele możliwości wyboru ( Y , R1 , R2 i typ symetrii), za pomocą których można modyfikować kształt, objętość i właściwości chemiczne ogólnie hydrofobowej kieszeni wewnątrz klatki, dzięki czemu kryptofany nadają się do kapsułkowania wielu rodzajów małych cząsteczek a nawet reakcje chemiczne.
Generalna klasyfikacja
W zależności od budowy klatki kryptofanowe klasyfikuje się zgodnie z poniższą tabelą.
| Struktura | Nazwa | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| Mosty Y | R1 | R2 | anty | syn | opisane w |
| 3 × O(CX 2 ) 2 O, gdzie X oznacza H lub D | OCX 3 | OCX 3 | A | Brotin i in. | |
| 3 × O(CX 2 ) 2 O | OCH2CO2H _ _ _ _ | OCH2CO2H _ _ _ _ | A3 | ||
| 3 × O(CX 2 ) 2 O | OC 3 | H | C | D | |
| 3 × O ( CH2 ) 3O | OC 3 | OC 3 | mi | F | |
| 3 × O ( CH2 ) 3O | OCH2CO2H _ _ _ _ | OCH2CO2H _ _ _ _ | E3 | ||
| 3 × O ( CH2 ) 5O | OC 3 | OC 3 | O | P | |
| 3 × O ( CH2 ) 5O | OCH2CO2H _ _ _ _ | OCH2CO2H _ _ _ _ | O3 | ||
| 3 × OCH2C≡CC≡CH2O _ _ | CH 3 | CH 3 | γ (gamma) | δ (delta) | |
| 2 x O(CH2 ) 2O , 1 x O( CH2 ) 3O | OC 3 | OC 3 | 223 | ||
| 2 x O(CH2 ) 3O , 1 x O( CH2 ) 2O | OC 3 | OC 3 | 233 | ||
| 2 x O(CH2 ) 2O , 1 x O( CH2 ) 4O | OC 3 | OC 3 | 224 | ||
Symetria
Izomer antykryptofanowy należy do grupy punktowej D3 , a izomer kryptofanowy syn należy do grupy punktowej C3h . Obie cząsteczki nie wykazują zatem momentu dipolowego.