Макроцикл


Макроцикл

Макроцикл по определению ИЮПАК — «циклическая макромолекула или макромолекулярная циклическая часть макромолекулы»* В химической литературе химики органики могут называть макроциклом любую молекулу, содержащую кольцо из более чем девяти атомов. В координационной химии понятие макроцикла даётся в более узком смысле; так здесь называют циклическую молекулу с тремя или более атомами-донорами, способными образовывать координационные связи с центральным атомом металла.

Содержание

Макроциклический эффект

Кристаллическая структура иона Zn(II) координационно связанного с цикленом и этанолом. Взято из Inorg. Chem., 1997, 4579-4584.

Макроциклические соединения, выступающих в роли лигандов, способны располагать свои донорные атомы в пространстве таким образом, что образуется готовое координационное соединение, в которое встраивается ион-комплексообразователь. Макроциклические лиганды высоко селективны, т.е. образуют особо прочные комплексы с катионам определённого размера. Сочетание селективности макроциклических лигандов с высокой прочностью образующихся комплексов носит название макроциклического эффекта.[1] Устойчивость этих соединений так же отчасти объясняется хелатным эффектом.

Макроциклический эффект был открыт в 1969 году.* Координационные химики изучали циклические молекулы с тремя или более атомами-донорами с более чем девятью атомами в цикле, поскольку у этих соединений обычно сильная и специфическая связь с металлами.* Основная общая характеристика всех макроциклических молекул это макроциклический эффект.

Синтез

Макроциклы обычно синтезируются из более мелких линейных молекул.

История использования

В течение десятилетий макроциклы использовались для синтеза красок. Например фталоцианины, аналоги порфирина, использовались наиболее часто с момента их открытия из-за своего тёмно-синего цвета. Однако, у них есть и другие применения. Их название происходит о предшественника в синтезе фталодинетрил.*

Макроциклические молекулы

  • аннулены — простые углеводородные конъюгаты
  • каликсарены — продукты циклической олигомеризации фенола с формальдегидом .
  • кукурбитурилы — макроциклы построенного из шести гликольурильных фрагментов.
  • циклодекстрины — циклические олигомеры глюкозы.
  • циклопептиды и депсипептиды
  • циклофаны - углеводороды, состоящие из по меньшей мере одного ароматического блока и соединённой с ним алифатической цепи таким образом, что формирует мостик между двумя его не соединёнными атомами. Яркий пример - морфин.

Макроциклы в биологии

Среди природных макроциклических лигандов важную роль играют порфирины — сложные органические молекулы, содержащие четыре атома азота. Порфириновыми комплексами являются гем, хлорофилл, Витамин B12.

Ещё один природный макроциклический лиганд — антибиотик валиномицин, вырабатываемый некоторыми грибками. Валиномицин селективен по отношению к ионам калия. Образующиеся с ним комплексы приобретают способность проникать через межклеточные мембраны, что приводит к нарушению калий-натриевого баланса микроорганизмов и их гибели.[1]

Категории молекул связанных с этой статьёй

  • Лиганд атомы, ионы или функциональные группы связанные с неким центром
  • Хелаты мультидентные лиганды, содержащие более одного донорного атома
  • Криптанды молекула с множественными циклами
  • Ротаксаны макроциклы надетые на молекулы гантелевидной формы
  • Катенан молекулярные кольца собранные наподобие цепи
  • Молекулярные узлы молекулы в форме узла, например трилистника

Макроциклические молекулы

  • аннулены — простые углеводородные конъюгаты
  • каликсарены — продукты циклической олигомеризации фенола с формальдегидом .
  • кукурбитурилы — макроциклы построенные из шести гликольурильных фрагментов.
  • циклодекстрины — циклические олигомеры глюкозы.
  • циклопептиды и депсипептиды
  • циклофаны - углеводороды, состоящие из по меньшей мере одного ароматического блока и соединённой с ним алифатической цепи таким образом, что формируется мостик между двумя его не соединёнными атомами. Яркий пример - морфин.
  • краун-эфиры и их производные азакраун- или тиакраун-эфиры.
  • порфирины - получаемые от реакции четырёх пирролов и четырёх альдегидов. Имеют большое биологическое значение.

Литература

  1. 1 2 Г. П. Жмурко, Е. Ф. Казакова, В. Н. Кузнецов, А. В. Ященко «Общая химия» под редакцией профессора С. Ф. Дунаева, Академия, 2011. — 242 с.

Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Макроцикл" в других словарях:

  • макроцикл — makrociklas statusas T sritis Kūno kultūra ir sportas apibrėžtis Ilgas (nuo kelių mėnesių iki ketverių metų) planingas sporto pratybų ir varžybų laiko tarpas. Makrociklo trukmę ir struktūrą lemia atskiro daugiametės treniruotės etapo pagrindiniai …   Sporto terminų žodynas

  • четыреxлетний макроцикл — keturmetis makrociklas statusas T sritis Kūno kultūra ir sportas apibrėžtis Planingas sportinis rengimas per 4 metus. atitikmenys: angl. four year macrocycle vok. vierjähriger Makrozyklus, m rus. четыреxлетний макроцикл …   Sporto terminų žodynas

  • климатический макроцикл — Долговременное (около 100 тыс. лет) глобальное колебание климата, в течение которого происходит смена ледниковых и межледниковых эпох …   Словарь по географии

  • ХЛОРОФИЛЛЫ — (от греч. chloros зеленый и phyllon лист), прир. макрогетероциклич. пигменты, участвующие в процессе фотосинтеза; относятся к металлопорфиринам (см. Порфирины). Зеленая окраска растений обусловлена присутствием X., локализованных во… …   Химическая энциклопедия

  • ЦИКЛИЧНОСТЬ РЕЛЬЕФООБРАЗОВАНИЯ — обусловленная периодичностью геологических процессов, особенно тект. движений и климатических колебаний основных рельефообразующих процессов. Изменение интенсивности проявления последних вызывает периодическое возникновение целых генераций… …   Геологическая энциклопедия

  • КАНЧЕЛИ — Гия (Георгий Александрович) (родился в 1935), грузинский композитор. 7 симфоний (1967 86), образующих макроцикл, посвящены судьбе красоты в дисгармонии современного мира. Опера Музыка для живых (1984), музыка к спектаклям драматического театра, к …   Современная энциклопедия

  • КАНЧЕЛИ Гия Александрович — ( р. 10 VIII 1935, Тбилиси) Большой музыкальный талант, занимающий в международном плане абсолютно оригинальную позицию. Л. Ноно Аскет с темпераментом максималиста, со сдержанностью затаившегося Везувия. Р. Щедрин Мастер, умеющий сказать… …   Музыкальный словарь

  • КАТЕНАНЫ — (от лат. catena цепь), соединения, молекулы к рых состоят из двух или более циклов, продетых один сквозь другой подобно звеньям цепи (напр., ф ла I). Циклы связаны между собой не химической, а т. наз. топологической (механической) связью.… …   Химическая энциклопедия

  • КОФЕРМEНТЫ — (от лат. со приставка, означающая совместность, и ферменты) (коэнзимы), орг. прир. соед., необходимые для осуществления каталитич. действия ферментов. Эти в ва, в отличие от белкового компонента фермента (апофермента), имеют сравнительно… …   Химическая энциклопедия

  • МАКРОГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИЕ КРАСИТЕЛИ — содержат в молекуле макрогетероцикл гл. обр. из 16 или 14 атомов (скелеты цикла представлены ф лами соотв. I и II). Макроцикл построен из четырех одинаковых или разных (соотв. симметричные и несимметричные М. к.) гетероароматич. или ароматич.… …   Химическая энциклопедия