الرئيسيةعريقبحث

ملقاط جزيئي

كما بالشكل يفيد تقرير جون ماري لين احتجاز ثلاثي الفلورين بين ملقاطٍ جزيئٍ .[1]
الفوليرين المحتجز فيما بين ذراعي (ماسك بَكي) ( buckycatcher)‏ عبر تفاعلات التراص العطرية، وذلك بناءً على ما أورده سيغولا ومعاونيه في تقريرهم البحثي.[2]

الملقاط الجزيئي (كلمة مفردة جمعها ملاقيط جزيئية ) ( Molecular tweezers)‏، والتي يُطلق عليها في بعض الأحيان اللاقطات الجزيئية هي مركبات جزيئية غير دائريةٍ و كبيرة الحجم، ذات تجاويفٍ مفتوحةٍ قادرةٍ على الإمساك بالجسيمات الزائرة [3]. وكان المصطلح هذا (الملقاط الجزيئي) قد استُخْدِمَ للمرة الأولى من قِبَلِ هوارد ويتلوك [4]، إلا أن رتبة المضيفات قد تم تطويرها ونشر استخدامها بواسطة ستيفن زيمرمان في الفترة بين أواسط الثمانينات من القرن العشرين إلى أوائل التسعينات من القرن ذاته[5][6][7]. وقد يقوم التجويف المفتوح للملقاط الجزيئي بالإمساك بالأجسام الزائرة باستخدام تآثرات غير تساهمية والتي تتضمن الروابط الهيدروجينية، التنسيق المعدني، القوى الكارهة للماء، قوى فان دير فالس، تفاعلات π-π ( Stacking (chemistry))‏، وكذلك التأثيرات الكهربائية الساكنة. وتُعَدُ تلك المركبات (الملاقيط الجزيئية) سلسلةً فرعيةً من المستقبلات الجزيئية للحلقات الضخمة ( Macrocycle)‏، وتتمثل بنيتهم التركيبية في ذراعين يقومان بالإمساك والإحاطة بالجزيء الضيف فيما بينهما وهما متصلان ببعضهما الآخر.

أمثلة

ومن الأمثلة على الملاقط الجزيئية ذلك الذي نشره جون ماري لين ومعاونيه. حيث أن هذا الجزيء قادرٌ على الإمساك والإحاطة بالزوار أو الأجسام المضيفة العطرية [1]. وتتكون تلك الملاقيط الجزيئية من ذراعين من الأنثراسين مثبتين على مسافةٍ فيما بينهما تسمح بحدوث تفاعلٍ مع الضيوف العطرية على صورة تفاعلات π-π والناجمة عن التراص الكيميائي.

في حين يتكون صنفٌ آخرٌ من الملاقيط الجزيئية من ذراعين مربوطين من porphyrin macrocycles والمستبدلين بمركبٍ كيميائيٍ رابطٍ ذي طولٍ متغيرٍ. ويُظهِر هذا النموذج من الملاقيط الجزيئية إمكانية التنقل لتلك الفئة من الجزيئات، حيث أنه يمكن تحويل توجيه أسطح البورفورين والتي تكون الملاقط بواسطة الضيف الذي يتم الإمساك به وتقييده [8].

ومن أمثلة تركيبات الملاقط الجزيئية الأخرى التي تم الإعلان عنها، والتي تقيد وتمسك الفلورينات، تلك التي يُطْلَقُ عليها اسم (ماسكات البكي) ( buckycatcher)‏ [2]. ويتكون مثل هذا الملقاط الجزيئي من كماشتين مقعرتين من الكورانولين ( corannulene)‏ والتي تُتَمِم سطح ضيف الفوليرين المحدَّب. ويتم حساب ثوابت المجموعة (ثابت التوازن) (Ka) لـ 8600 M−1 فيما بين ماسك البكي الضيف و الفوليرين C60 باستخدام مطيافية الرنين النووي المغناطيسي 1H.

هذا وتُظهر الأمثلة التي تم ذكرها مسبقاً إمكانية التفاعل والخصوصية لتلك الجزيئات. ويمكن تصميم موقع الاحتجاز أو الربط فيما بين اسطح الملقاط بربطها بضيفٍ ملائمٍ مع ثوابت المجموعة الناجمة ومن ثم الاستقرار، اعتماداً على تصميم الملقاط. مما يجعل من تلك البنية الهيكلية الماكرو جزيئية مستقبلاً جزيئياً عن حق.

المصادر

  1. A. Petitjean, R. G. Khoury, N. Kyritsakas and J. M. Lehn (2004). "Dynamic Devices. Shape Switching and Substrate Binding in Ion-Controlled Nanomechanical Molecular Tweezers". J. Am. Chem. Soc. 126 (21): 6637–6647. doi:10.1021/ja031915r. PMID 15161291.
  2. A. Sygula, F. R. Fronczek, R. Sygula, P. W. Rabideau and M. M. Olmstead (2007). "A Double Concave Hydrocarbon Buckycatcher". J. Am. Chem. Soc. 129 (13): 3842–3843. doi:10.1021/ja070616p. PMID 17348661.
  3. Frank-Gerrit Klärner and Björn Kahlert (2003). "Molecular Tweezers and Clips as Synthetic Receptors. Molecular Recognition and Dynamics in Receptor-Substrate Complexes". Acc. Chem. Res. 36 (12): 919–932. doi:10.1021/ar0200448. PMID 14674783.
  4. Chen C.-W.; Whitlock H. W. "Molecular Tweezers - A Simple-Model of Bifunctional Intercalation," J. Am. Chem. Soc. 1978, 100, 4921
  5. Zimmerman, S. C.; VanZyl, C. M. "Rigid molecular tweezers: synthesis, characterization, and complexation chemistry of a diacridine," J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 7894.
  6. Zimmerman, S. C.; Wu, W. "A rigid molecular tweezers with an active site carboxylic acid: exceptionally efficient receptor for adenine in an organic solvent," J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 8054.
  7. Zimmerman, S. C. "Rigid molecular tweezers as hosts for the complexation of neutral guests," Top. Curr. Chem. 1993, 165, 71.
  8. X. Huang, N. Fujioka, G. Pescitelli, F. Koehn, R. T. Williamson, K. Nakanishi and N. Berova (2002). "Absolute Configurational Assignments of Secondary Amines by CD-sensitive Dimeric Zinc Porphyrin Host". J. Am. Chem. Soc. 124 (17): 10320–10335. doi:10.1021/ja020520p.

وصلات خارجية

موسوعات ذات صلة :