Videos de Experimentos Relacionados
Mapeo de la superficie de reconocimiento interno de una jaula de coordinación octanuclear utilizando las bibliotecas
Simon Turega1, William Cullen, Martina Whitehead
1Department of Chemistry, University of Sheffield , Sheffield S3 7HF, U.K.
Journal of the American Chemical Society
|May 21, 2014
Resumen
La unión de los huéspedes en las jaulas de coordinación depende del tamaño y la forma. Las cetonas cíclicas muestran una unión óptima basada en la complementariedad de la superficie y la forma, con huéspedes más grandes que disminuyen la afinidad.
Área de la Ciencia:
- Química supramolecular de las moléculas.
- Coordinación Química de la Coordinación
- Química entre anfitrión y huésped.
Sus antecedentes:
- Se exploran jaulas de coordinación cúbicas octanucleares para la encapsulación de huéspedes.
- La comprensión de los criterios de unión del huésped es crucial para el diseño de moléculas selectivas del huésped.
Objetivo del estudio:
- Establecer criterios de tamaño y forma para la unión de invitados dentro de una jaula de coordinación cúbica octanuclear.
- Para cuantificar la afinidad de unión del huésped utilizando un nuevo ensayo de desplazamiento de fluorescencia.
Principales métodos:
- Utilizó un ensayo de desplazamiento de fluorescencia para medir la unión del huésped.
- Investigó una serie de cetonas cíclicas alifáticas (C5-C11) y cetonas C10 con diferentes formas.
- Determinación de la energía libre de enlace (ΔG) y las constantes de asociación (K).
- Se obtuvo una estructura cristalina del complejo de la jaula-cicloundecanona.
Principales resultados:
- Existe una relación lineal entre ΔG y área de superficie para las cetonas cíclicas (C5-C11), con una afinidad de unión que aumenta con el tamaño hasta la cicloundecanona (K = 1,2 × 10^6 M-1).
- Las cetonas cíclicas más grandes (C12-C13) mostraron una disminución de la afinidad de unión debido a las limitaciones de tamaño.
- Para las cetonas C10 de tamaño similar pero formas diferentes, la afinidad de unión era sensible a la complementariedad de formas, no a la superficie.
- Las cetonas cíclicas preorganizadas exhibieron mayores constantes de asociación (104105 M−1) que las cetonas lineales flexibles, que no se unían.
- La estructura cristalina reveló interacciones específicas, incluidos enlaces débiles de hidrógeno y contactos superficiales, entre la jaula y el cicloundecanon.
Conclusiones:
- La vinculación de invitados se rige por la complementariedad de tamaño y forma dentro de la jaula de coordinación.
- La desolvación hidrofóbica juega un papel importante en la afinidad de unión.
- La complementariedad de la forma se vuelve crítica cuando los invitados se acercan al límite de volumen de la cavidad.
- La jaula demuestra una unión selectiva, favoreciendo a los huéspedes cíclicos pre-organizados.