Меню Главная Случайная статья Настройки Ротаксаны Материал из https://ru.wikipedia.org Ротаксаны — класс соединений, состоящих из линейной молекулы гантелевидной формы и «нанизанной» на неё циклической молекулы. Содержание 1 Общие сведения 2 Синтез 2.1 Закупорочный метод 2.2 Циклизация 2.3 Продевание 3 Применение 4 Примечания 5 Литература Общие сведения Впервые ротаксан синтезировали в 1967 году (И. Харрисон и С. Харрисон, США), однако это была лишь гипотеза, опиравшаяся на вероятностные данные о том, как будут вести себя две половины гантелевидной молекулы в присутствии макроцикла. Компоненты ротаксанов (линейная и циклическая молекулы) связаны чисто механически без участия химической связи. В условиях отсутствия химической связи между линейным и циклическим компонентами от распада молекулу удерживают блокираторы (напротаксаны[1]) — молекулы большого объёма, ковалентно связанные с обоими концами линейной молекулы. Структуры, в которые не входят блокираторы, называют псевдоротаксанами[2]. Такой способ соединения молекул называется топологической связью. К химическим соединениям с такой связью относятся также катенаны[1] (лат. catena — цепь), в которых циклические макромолекулы соединены подобно звеньям цепи. В номенклатуре обозначения ротаксанов передают количество участвующих в соединении циклических компонентов. Так, формула [2]-Rt обозначает ротаксан с одной линейной и одной циклической молекулами, [3]-Rt — с одной линейной и двумя циклическими молекулами и т. д.[2] Синтез Закупорочный метод Синтез ротаксанов может осуществляться с помощью «закупоривания» гантелевидной молекулы с продетым циклом. Циклизация Этот метод заключается в циклизации молекулы-кольца вокруг основной молекулы. Продевание Метод использует кинетическую устойчивость ротаксана. При повышенной температуре макроцикл может пройти через ограничительные части гантелевидной молекулы и оставаться там после понижения температуры. Метод продевания известен также как статистический и впервые описан уже в 1967 году[3]. Применение Ротаксаны представляют интерес для исследователей как объекты для хранения информации. Другая возможная сфера использования — в качестве молекулярных машин (вращение вокруг главной оси или переход от одного края молекулы к другому)[4], молекулярных переключателей (челноков) или насосов для передачи энергии, электронов, ионов и сигналов[5]. Примечания 1 2 Спивак и Щепина, 2019, с. 65. 1 2 Панова и Топчиева, 2001, с. 28. Панова и Топчиева, 2001, с. 29. Спивак и Щепина, 2019, с. 64. Панова и Топчиева, 2001, с. 47—48. Литература Спивак Л. В., Щепина Н. Е. Основные классы супрамолекулярных соединений. Ротаксаны // Физико-химические основы процессов микро- и нанотехнологии: учеб. пособие: в 2 ч. Часть II. — Пермь: Пермский государственный национальный исследовательский институт, 2019. — С. 64—65. — ISBN 978-5-7944-3393-7. Панова И. Г., Топчиева И. Н. Ротаксаны и полиротаксаны. Синтез и супрамолекулярные устройства на их основе // Успехи химии. — 2001. — Т. 70, № 1. — С. 28—51. Шилл, Готтфрид. Катенаны, ротаксаны и узлы [Текст] / Пер. с англ. канд. хим. наук З. Е. Самойловой ; Под ред. д-ра хим. наук Р. Г. Костяновского. — Москва : Мир, 1973. — 211 с. : ил.; 20 см.