ТЕГИ
Химия катализа и супрамолекулярная химия, супрамолекулярное инкапсулирование
Гомогенный катализатор вынужден действовать как фермент, достижение в катализе стало возможным благодаря объединению концепций химии катализа и супрамолекулярной химии, двух областей, которые не всегда… Гомогенные каталитические системы, которые демонстрируют селективность в смеси субстратов, схожих по структуре, являются редкостью. Ученые из Италии и Нидерландов показали, что инкапсулирование гомогенного катализатора в супрамолекулярный хозяин может придать ему способность лучшего распознавания.
Размещение катализатора внутри супрамолекулярного хозяина
Скарсо Alessandro Scarso из Венецианского университета совместно с коллегами обнаружил, что размещение катализатора внутри супрамолекулярного хозяина придает катализатору селективность, сходную с ферментом – только особые субстраты могут попасть в полость хозяина и достичь катализатора. Супрамолекулярные взаимодействия между субстратом, хозяином и катализатором обеспечивают дополнительные степени ограничения по электронному строению участника реакции.
Супрамолекулярное инкапсулирование, супрамолекулярная химия
Новое достижение в катализе стало возможным благодаря объединению концепций химии катализа и супрамолекулярной химии, двух областей, которые не всегда находят общий язык. Супрамолекулярное инкапсулирование диктует электронные и стерические ограничения для повышения селективности по отношению к субстрату. Исследователи инкапсулировали золотосодержащий катализатор, в структуре которого имеется N-гетероциклический карбен, внутрь супрамолекулярной структуры резорцин4арена и изучили какое влияние это оказывает на селективность по отношению к субстрату в гидратации алкинов, которые различаются только положением тройной связи. Было обнаружено, что хотя реакции замедляются из-за того, что субстрату необходимо пробраться мимо водородных связей хозяина, чтобы войти в его полость, преобладание селективности гидратации некоторых субстратов над другими было явным.
Ваимодействией поверхностей катализатор-субстрат.
Благодаря увеличению взаимодействий поверхностей катализатор-субстрат. Некоторые субстраты соответствовали полости лучше, чем другие, и реакционная способность, когда применялись жесткие по своей структуре субстраты, могла также инвертироваться в сравнении с реакциями со свободным катализатором. Стерическое напряжение со стороны хозяина означает, что предпочтительнее субстраты меньшего размера, даже если по своей природе они менее реакционноспособны.
Джулиус Ребек Julius Rebek, эксперт по инкапсулированию и катализу из Исследовательского института Скриппса в Калифорнии, авторы провели великолепную работу по применению инкапсулирования в катализе.
Стерические эффекты, инкапсулирования в катализ
Исследователи воспользовались преимуществом сходства определенных черт полостей хозяина и активных центров ферментов, а именно высокая местная концентрация, продолжительный контакт и усиленные стерические эффекты, позволяющих системе достигнуть высокой селективности. Каталитическая гидратация алкинов из Университета Святого Андрея в Великобритании, соглашается, что работа исследователей четко показывает, что маленькие капсулы могут привести к селективности субстрата за счет задания пространства вокруг металлического центра. Более того, этот простой подход может быть применим и к другим каталитическим превращениям.
