La chimie, la tectonique moléculaire, blocs de construction moléculaire, cristaux

Tectonique moléculaire

Ana -Marija Bartolinčić

Introduction

• Crystall ingénierie implique la compréhension du développement de la relation entre les molécules individuelles et des structures avec des propriétés de leurs cristaux

• Pioneer travaille d'Etter et d'autres auteurs ont porté notre attention sur les liaisons hydrogène qui permet le contrôle de la cristallisation moléculaire principalement en raison de leur force et de la modération

Introduction

• Le travail révèle également que les motifs sont stabilisées sous l'influence de nombreux élémentaires des groupes fonctionnels qui peuvent souvent être trouvées dans les molécules simples

Stratégies

• Structures de cristaux construits sont constitués de molécules avancées qui sont spécialement concevoir à:

• A) incorporer lieux de connexion multipolaires pour le raccordement d'hydrogène ou certaines autres obligations

• B) orienter ces lieux de collage donnant structures avec arhitecture prévisible

Stratégies

• L'acide Trimestic comme un exemple d'étudier le caractère de liaisons hydrogène, Photo 1.

O O

O

OO

O

H

H

H

H

H

H

Trimestièna kiselina (trigonsko usmjerenje COOH veza)

Stratégies

• Il ya 35 ans Duchamp et Marsh ont dans leur étude cristallographique a confirmé qu'il peut faire hexagonic net qui est en fait predefinied avec la géométrie et motivs d'obligations Doubel hydrogène cycliques favorized par des paires de l'acide carbocxyl

Stratégies

• Photo 2. Le réseau hexagonal qui ont été réalisés en connectant molécules hypothétiques sur le noyau trigonal

Stratégies

• Chaque molécule dans le cristal de la figure 3 dipiridinona et la figure 4 utilise une liaison hydrogène à accueillir certaines molécules voisines dans des positions prévisibles

• Cependant les orientations d'autres groupes voisins ne sont pas contrôlés par de fortes interactions directionnelles, et il est impossible à prédire.

Stratégies

• Figure 3 et la figure 4 Bipiridinone

Stratégies

• Figure 5 Dimères dipiridinone

Stratégies

• Cristallisation de l'acide adamantane-1, 3,5,7,-tétracarboxylique (figure 6) est commandée en reliant des groupes carboxyle donnant dimensions d'hydrogène lié à diamantoïde topologie de réseau

Stratégies

• Figure 6

Stratégies

• Figure 7

Stratégies

• Applicable aux molécules tetrapiridinon 7 et 8• Figure 8 et la figure 9

Stratégies

• Figure 9. Tetrapiridinone 8

Stratégies

• Hopkins et Robson ont montré que les réseaux avec une architecture prévisible peut également faire presque une stratégie similaire de métal combinant avec un ligand qui possède plusieurs sites de coordination

• Le matériel de cours devraient être traités différemment

Stratégies• A) les forces de cohésion dans les cristaux purs sont

plus faibles que les liaisons covalentes, et les molécules individuelles sont clairement conserver leur identité, et ne peut être réparé que par de simples mouvements comme la fusion des cristaux

• B) Les molécules individuelles conservent généralement leurs propriétés caractéristiques dans les cristaux moléculaires, mais les interactions métal-ligand peut avoir de profondes répercussions sur le comportement des différentes parties de la coordination du réseau

Stratégies

• C) dimensionnalité des réseaux moléculaires peut être commandé par une orientation particulière des sites de liaison pour notamment lorsque la géométrie de la coordination de métal à imprévisibles

• Molécule spéciale avec de multiples sites de liaison et de fortes interactions directionnelles définir une classe de composés qui peuvent être séparés de la molécule normale, les propriétés spécifiques et leur capacité à générer des cristaux moléculaires-tectonique

Moléculaires tectoniques- caractéristiques

• La plupart des molécules de cristal sont denses, sans possibilité de l'implication d'autres molécules et avec peu d'espace pour remplir

• Tectonique pas produire des cristaux dans lesquels l'interaction directe et spécifique d'emballage optimisés en même temps

• Principalement dominé par de fortes interactions directes qui conduisent à la création de réseaux ouverts avec une capacité importante pour l'inclusion


• La différence entre les molécules tectoniques et ordinaire peut être évalué de telle sorte que 60% des volumes tetrapiridinone 7 molécules peuvent accueillir des personnes, tandis que dans les cristaux analogie structurelle similaire (Figure 9 analogique tetrapiridinone 7) sans inclusions visibles et témoignent d'un manque de capacité d'arrêter la création de fortes interactions intermoléculaires.


• Figure 9. Analogique tetrapiridinone 7

Moléculaires tectoniques-les résultats

• Figure 10. Réseau d'hydrogène lié, en fonction tectonique 10 dans la figure 10 la structure plus poreuse est formée à partir de petites molécules


• Figure 11.Tectonique 10.


• Les canaux peuvent être modifiés pour avoir une variété de formes et de type de connexion, à partir du canal parallèle simple, sans interaction, comme dans le cas de tectonique 7 à formes complexes en trois dimensions avec une large gamme d'interactions dans le cas de tectonique 12 (Figure 12)


• Figure 13. Maillage 3D formé tectonique 12


• Le changement est sélective et regard implique la diffusion des molécules à travers canaux bien définis que les défauts de processus habituels, recristallisation, ou par tout autre procédé qui nécessite un mouvement mondial se tectonique

• Haute intégrité structurelle du potentiel d'hydrogène à usage multiple liée au réseau en catalyse hétérogène, même lorsque la porosité requise actuelle ou permanente


• Amélioration de la distance entre les réseaux et leurs invités, tels adaptable porosité peut mieux séparer les inclusions celui observé dans les zéolithes ou autre matière inorganique solide résolution d'énantiomères

• Pour la production de solides cristallins avec des matériaux moins réglementé et moins de liquide sous forme de cristaux liquides, les gels, les polymères, les monocouches et du verre.

Moléculaire tectonique -réaction topotactique

• Topotactique réactions sont très rares, car ils se déplacent à cristaux moléculaires normaux sont limités

• Utilisation de la perméabilité des cristaux formés par des événements tectoniques qui ont déjà des sites réactifs spécifiques

• Cristaux de permettre aux agents extérieurs pour entrer dans la structure cristalline et entrez le site réactif (qui était déjà prédéterminé structure des cristaux) pour former des cristaux nouvelles avec maintien structurel


• Cristaux perméables liés par des liaisons hydrogène dans lequel un potentiellement exposés-CH = CH2 invité groupes selon tectonique molécules 14a, Figure 14.


• Figure 14.


• Figure 15 Double ajouts HS (CH2) 2SH arrive aussi topotactique réactions à des molécules liées de façon covalente à tectonique cristaux 14a

Moléculaire tectonique-conclusion

• De telles réactions peuvent prétendre à cristaux précurseur produits cristallins de composition différente, mais les mêmes paramètres structurels

• Il est possible de créer de nouveaux polymorphes ou faire des cristaux de composés qui, autrement, ne peuvent normalement pas se cristallisent ou sont trop actif pour être maintenu en solution

• Tectonique rigide intrinsèquement résistant à la cristallisation dans différentes formes polymorphes, au contraire, ils sont destinés par leur géométrie caractéristique et des panoplies de sites de liaison afin de créer une structure distincte ou un petit nombre d'alternatives composés étroitement liés


• La recherche actuelle nécessite la création de réseaux qui découlent d'une variété de tectonique et de créer des réseaux qui sont reliés entre eux par de fortes interactions directionnelles liaisons hydrogène non seulement

• Synthèse moléculaire est un outil puissant pour la synthèse de cristaux avec une précision inférieure à l'échelle nanométrique. Par exemple, la liaison de-B (OH) 2 groupes de noyau crée tetrafenilmethyl 16 tectonique qui a cristallisé dans le type de structure de réseau d'entrée ouverte diamantoïde à des liaisons hydrogène de l'acide boroniic caractéristiques, la figure 16


• Insérez branches phényle dans spirobifluorène 18 prévoit une hausse de 19 tectonique, mais son réseau est moins de porosité, la Figure 17.

• Figure 17.

Littérature

• 1) R. Taylor and O. Kennard, Acc. Chem.Res., 1984, 17, 320.

• 2) A. D. Burrows, Struct. Bond., 2004, 108, 55.• 3)D. J. Duchamp and R. E. Marsh, Acta Crystallogr., Sect. B, 1969, 25, 5.• 4)Y. Ducharme and J. D. Wuest, J. Org.Chem.,

1988, 53, 5787.

Littérature

• 5) H. M. Powell, J. Chem. Soc., 1948, 61.• 6) O. Saied, T. Maris, X. Wang, M. Simard

and J. D. Wuest, J. Am. Chem. Soc., 2005, 127, 10008.

• 7) P. Brunet, E. Demers, T. Maris,G. D. Enright and J. D. Wuest, Angew.

Chem., Int. Ed., 2003, 42, 5303.• 8) E. Le Fur, E. Demers, T. Maris and J. D. Wuest,

Chem. Commun., 2003,2966.

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11) Mir Wais Hosseini , Coordination Chemistry Reviews 240 (2003) 157/166

Littérature

• 12) Mir Wais Hosseini , Coordination Chemistry Reviews 240 (2003) 157/166

• 13) Ollvier Felix , Mir Wais Hosseini , Andre De Cian , Jean Fischer , Tetrahedron Leters, Vol. 38, No. 10, pp. 1755-1758, 1997 O 1997 Elsevier Science Ltd

• 14)J.Cram,Donald and M.Cram , Jane ,Container Molecules and their Guests,The Royal Society of Chemistry,1997,Cambridge, UK

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