Российские ученые создали и исследовали новые строительные блоки для создания супрамолекул — сложных молекулярных структур. Эти блоки позволят «настраивать» сборку супрамолекул. Результаты опубликованы в журнале Molecules.
Супрамолекулярная химия — новая область науки на стыке физики и химии. Ее объекты — супрамолекулы, сложные образования из большого числа молекулярных блоков. Современная супрамолекулярная химия похожа на коробку LEGO с бесконечным количеством деталей, из которых химики создают все новые и новые комбинации — молекулярные сита, молекулярные сенсоры, молекулярные аккумуляторы и так далее. Их используют для доставки лекарств, катализа, создания молекулярных электронных устройств и многого другого. Детали конструктора обычно соединяют водородными связями. Однако исследователи обходят стороной другие возможные типы, например халькогенные — связи через элементы 16-й группы периодической таблицы. Между тем, они могут расширить спектр возможных супрамолекул. Российские ученые описали новые строительные блоки супрамолекул с халькогенными связями и обнаружили, что их сборкой можно управлять, изменяя строение блоков.
«За последние десятилетия произошел значительный прогресс в исследовании супрамолекулярных систем. При синтезе сложных структур из простых строительных блоков часто используют водородную связь и металлические центры. И хотя создание более крупных и сложных структур — это важная цель, не стоит забывать об использовании других взаимодействий для получения более сложных агрегатов. В этом смысле привлекает внимание халькогенная связь. Это мощная альтернатива водородной связи в супрамолекулярной химии», — рассказал В. Н. Хрусталев, заведующий кафедрой неорганической химии РУДН.
В предыдущих работах группа исследователей показала новые «строительные блоки» на основе селенодиазола. Селенодиазолы получают из нитрилов — соединений азота, углерода и радикалов. Между собой они соединяются с помощью халькогенных связей. Спектр возможных радикалов довольно широкий, поэтому и селенодиазолы могут получаться разными. Преимущество селенодиазолов — в возможности изменять свойства в зависимости от исходного нитрила. Химики хотели выяснить, как на сборку супрамолекул из этих блоков с помощью халькогенных связей влияет состав исходного нитрила.
Всего ученые исследовали восемь селенодиазолов с разным строением и обнаружили семь новых типов структурной организации этих строительных блоков, соединенных халькогенными связями. Химикам удалось установить связь сборки супрамолекул со строением исходного нитрила, но заранее предсказать, какой именно тип будет характерен для разных нитрилов, пока невозможно.
«Недавно открытые супрамолекулярные строительные блоки селенодиазола практически не изучены. Их существенное преимущество — легкая структурная перестройка за счет изменения нитрилов. Теоретически это может позволить тонкую настройку их самосборки. В дальнейшем мы планируем изучить возможности применения этих новых соединений», — прокомментировал В. Н. Хрусталев.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
