НА ПУТИ К МОЛЕКУЛАМ XXI ВЕКА 2008 Санкт-Петербург Карцова Анна Алексеевна

СоставСтроениеСвойства HNOC Вёлер Либих 1828 г. «Гремучая» кислота Циановая кислота 1830 г. Берцелиус «Изомерия» 2

I. Ароматичность I. Ароматичность Армстронг 1865 г. Кекуле КекулеБензолДьюара Клаус КлаусЛаденбург 3

Теория АррениусаТеория Аррениуса Теория Бренстеда – ЛоуриТеория Бренстеда – Лоури (протолитическая) (протолитическая) Теория ЛьюисаТеория Льюиса CH 2 =CH 2 + NaOH CH 2 =CH 2 + HBr CH 2 =CH 2 + H + а) б) CH 2 =CH 2 + Br 2 CH 2 =CH 2 + Br + 4 II. Кислотно-основные свойства органических веществ

Кислотные свойства органических соединений C-H-; O-H-; N-H-кислоты 1. Углеводороды HC CH C (sp 3 )C (sp 2 )C(sp) ОЭО 2,5 2,8 3,2 H-CC-H + Na H-CC-Na + ½ H 2 H-CC-CH 2 -CH 3 Ag-CC-CH 2 -CH 3 [Ag(NH 3 ) 2 ]OH CH 3 -CC-CH 3 5

6

7 ЦиклопентадиенЦиклопентадиенил-анион SRSR Ферроцен

8

9

10

11

С 2 H 5 NH 2 (C 2 H 5 ) 3 N (C 2 H 5 ) 2 NH Сила основания возрастает 12

1894 г, Э. Фишер Фермент к субстрату - как «ключ к замку» Стерическое соответствие Геометрическая комплементарность 13 Распознавание – Фиксация – Транспорт

г., Нобелевская премия Ч. Педерсен, Д. Крам, Ж.-М. Лен Синтетические распознающие системы Краун-эфиры, криптанды, комплексы типа «гость-хозяин»

Супрамолекулярная химия Супермолекула Организованные средыМолекулярное распознавание (molecular recognition) – Превращение – Перенос 15

Типы организованных сред Мицеллярные системы Молекулы-рецепторы 16

САМОСОГЛАСОВАННЫЕ МИЦЕЛЛЯРНЫЕ СУПРАМОЛЕКУЛЯРНЫЕ СИСТЕМЫ 17

Типы макроциклических агентов макроциклические антибиотики K+ краун-эфиры и бицикламы открытоцепные аналоги краунэфиров цикламы каликсарены циклодекстрины 18

4,7 – 5,2 Ǻ 6,0 - 6,6 Ǻ 7,5 – 8,4 Ǻ α β γ Влияние размера циклодекстрина на процесс комплексообразования аналитыаналиты Аминокислоты небольшого размера (фенилаланин, триптофан, тирозин) Анестетики (мепивакаин, прилокаин), нестероидные противовоспалительные препараты (флобуфен, ибупрофен) Производные аминокислот, варфарин, стероиды (кортикостерон) 19

20

21

Комплекс циклодекстринов с С 60 γ - циклодекстрин : С 60 (1 : 1) β - циклодекстрин : С 60 (2 : 1) 22

Катион Диаметр, Å Краун-эфирДиаметр полости, Å Li + 1,3612-краун-41,2 - 1,5 Na + 1,9015-краун-5 1,7 – 2,2 K+K+ 2,6618-краун-6 2,6 – 3,2 NH 4 + 2,8618-краун-6 2,6 – 3,2 Rb + 2,9418-краун-6 2,6 – 3,2 Cs + 3,3821-краун-7 3,4 – 4,3 Соответствие размеров полости краун-эфиров и катионов 23

24

25

С ФЕРИЧЕСКОЕ Л ИНЕЙНОЕ Т ЕТРАЭДРИЧЕСКОЕ Х ИРАЛЬНОЕ 26

Сферическое распознавание 27

Тетраэдрическое распознавание 28

Линейное распознавание 29

Моча Кровь Структуры мозга Цереброспинальная жидкость Слезная жидкость Слюна БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ Электрофоретический профиль мочи Хроматографический профиль сыворотки крови Электрофоретический профиль слезной жидкости МНОГОКОМПОНЕНТНЫЕ СИСТЕМЫ СЛОЖНЫЙ ПРОФИЛЬ 30

CaCO 3 «О новой категории адсорбционных явлений» М.С. Цвет Спиртовой экстракт листьев 1903 г г. Нобелевская премия по химии Мартин Синг Подвижная Фаза 31

Н.А. Измайлов, М.А. Шрайбер ТСХ (хроматография в тонком слое) 1938 г. Н.А. Измайлов, М.С. Шрайбер ТСХ (хроматография в тонком слое) фронт старт b a R f = a/b 1938 г. 32

Предел обнаружения 500 мкг/л Влияние макроцикла в составе буферного электролита на разделение стероидов в ОП МЭКХ Электрофореграмма модельной смеси стероидных гормонов Рабочий электролит - боратный буфер, рН 9.3 Прибор: «Капель 103», λ = 254 нм, ввод пробы: 30 мбар, 5 с 33

Хроматограмма смеси кортизола (F), кортизона (E), кортикостерона (В), 11-дегидро- кортикостерона (А), преднизолона (Pl), дексаметазона(DEX), кортизон ацетата (E-ac) и кортинеффа (Cort) (10 мкг/мл). Хроматограф HPP 4001 (Чехия), УФ-детектор (254нм), колонка «Supelco» 150*4,6 мм (3 мкм) а) б) 15 мМ ДДСН Стрельникова Е.Г. Кандидатская диссертация 2006 г, СПб 8 мМ β-ЦД ОН - - в) 11-дегидрокортикостерон дексаметазон Предел обнаружения 3 – 5 мкг/л 34

дофамин норадреналин адреналин норметанефрин метанефрин 35

678910мин 30 mAU Capel ДА МН НМ А НА mAU Capel 8910 ДА МН НМ А 11мин НА + 36

Комплексообразование с мономером: Полимеризация: Удаление хирального прототипа: 37 (+)-Катехин ((+)-C)

38