3582327239

Chemia supramoiekularna i nanotechnologia

Układy te stanowią podstawę nano techno logii i znajdują zastosowanie jako nowe materiały o precyzyjnie kontrolowanych właściwościach fizycznych - od mikromacierzy po sztuczne układy zdolne są do samoreprodukowania się na wzór organizmów żywych.

Za osoby, które „stworzyły" ten dział badań uważa się zwykle Donalda J. Crama, Jean-Marie Lehna i Charlesa J. Pedersena (Nagroda Nobla 1987).

Chemia supramoiekularna

Zajmuje się strukturami złożonymi z wielu podjednostek, które powstają samorzutnie na skutek słabych oddziaływań między cząsteczkowych, (np.: kryptat potasu - supramolekularny kompleks kryptandu z kationem potasu)

Poszczególne elementy układów supramolekularnych mogą być także połączone za pomocą klasycznych wiązań kowalencyjnych, ale w odróżnieniu od „klasycznej" chemii organicznej, chemia supramoiekularna skupia się na słabych oddziaływaniach niekowalencyjnych.

Oddziaływania międzycząsteczkowe

Do oddziaływań tych zalicza się (w kolejności od najsilniejszego do najsłabszego)

•    Oddziaływania jon-jon (elektrostatyczne) - zachodzą między 2 różnoimiennie naładowanymi cząsteczkami

■ Wiązania wodorowe

•    Oddziaływania trwały di po l-trwały di poi - tworzą się mi ędzy cząsteczkam i posi adaj ący mi trwałe momenty dipolowe.

•    Oddziaływania van der Waalsa - są to oddziaływania między trwałym dipolem i wzbudzonymi dipolem.

Badanie oddziaływań niekowalencyjnych jest kluczowe dla zrozumienia praktycznie wszystkich procesów zachodzących w żywych komórkach.

Bardzo wiele makrocząsteczkowych układów biologicznych stanowiło inspirację dla podobnych układów stworzonych przez ludzi.

Wiele cząsteczek ma skłonność do spontanicznego łączenia się w regularne struktury, które często mają inne właściwości niż wolne, wyjściowe cząsteczki.

Typowym przykładem struktury nadcząsteczkowej jest helisa DNA, która składa się z 2 polimerycznych cząsteczek kwasów nukleinowych połączonych razem stosunkowo słabymi wiązaniami wodorowymi.

Chemia supramoiekularna

Do ważnych koncepcji, które odgrywają duże znaczenie w tej dyscyplinie naukowej należy wymienić:

•    Samoorganizację cząsteczek (np.: po przecięciu drzewa na pniu samoorganizują się słoje, dotyczy to głównie natury)

•    Zwij aniesięukładówbiopol imerycznych

•    Rozpoznanie molekularne

•    Dynamiczną chemię kombinatoryczną Kokcydiostatyki

Kokcydiostatyki - antybiotyki lub chemioterapeutyki dozwolone do stosowania u zwierząt, głównie drobiu, w profilaktyce lub leczeniu choroby zwanej kokcydiozą, wywołanej przez pierwotniaki Eumeria.

Mogą działać kokcydiostatycznie - wstrzymywać rozwój pierwotniaków lub kokcydiobójczo - zabijają pierwotniaki.

Nie są wykorzystywane w leczeniu ludzi.

Wyróżniamy 2 rodzaje kokcydiostatyków:

•    Jonoforowe (antybiotyki jonoforowe) - produkty fermentacji promieniowców z rodzaju Streptomyces, działają kokcydiostatycznie na Eimeria, poprzez zaburzenie transportu błonowego jonów sodu, potasu, magnezu i wapnia

•    Chemiczne - związki syntetyczne, kokcydiostatyczne lub kokcydiobójcze, o różnym mechanizmie działania.