Строительство и систематические симметричные Исследования из серии супрамолекулярных кластеров с двойная или тройная аммония Triphenylacetates

Summary

This article describes construction of a series of hydrogen-bonding supramolecular clusters in crystals using primary ammonium triphenylacetates, which are recrystallized from non-polar solvents. This selective construction of the supramolecular clusters leads to effective systematical symmetric studies about a correlation between the supramolecular clusters and their components.

Abstract

Функции кластеров в нано или к югу от наномасштабе существенно зависят от не только видов их компонентов, но также соглашениям или симметрии, их компонентов. Поэтому мероприятия в кластерах были точно охарактеризованы, особенно для металлических комплексов. В противоположность этому, характеризации молекулярных механизмов в супрамолекулярных кластеров, состоящих из органических молекул ограничены нескольких случаях. Это потому, что строительство супрамолекулярных кластеров, особенно получивших серию супрамолекулярных кластеров, затруднено из-за низкой стабильности нековалентных связей сравните ковалентных связей. С этой точки зрения, использование органических солей является одним из наиболее полезных стратегий. Серия из супрамолекул может быть построена путем комбинации определенной органической молекулы с различными противоионами. Особенно, первичные карбоксилаты аммония пригодны в качестве типичных примеров супрамолекул потому различных видов карбоновых кислоти первичные амины коммерчески доступны, и это легко изменить их комбинации. Ранее было показано, что первичные triphenylacetates аммония с использованием различных видов первичных аминов конкретно построить супрамолекулярные кластеры, которые состоят из четырех аммониевых и четырех triphenylacetates собранных заряда при содействии водородных связей, в кристаллах, полученных из неполярных растворителях. Это исследование демонстрирует применение специфической конструкции супрамолекулярных кластеров в качестве стратегии для проведения систематическое симметричный исследование для выяснения корреляции между молекулярными механизмами в супрамолекул и видов и количества их компонентов. Таким же образом с двоичными солей, состоящих из triphenylacetates и одного вида первичных аммониевых, тройных органических солей, состоящих из triphenylacetates и двух видов аммониевых построить супрамолекулярном кластеры, получая серию супрамолекулярных кластеров с различными видами и количеством компонентов,

Introduction

Супрамолекул увлекательные и важные научные цели из-за их уникальных функций, таких как строительство супрамолекулярных архитектур, чувствуя ионов и / или молекул, и хиральных разделений, возник из их молекулярных способностей распознавания с использованием гибких нековалентных связей ^1-11. В молекулярных признания, симметрия супрамолекулярных ансамблей является одним из наиболее важных факторов. Несмотря на важность, он по-прежнему трудно разработать супрамолекул с желаемыми симметрий за счет гибкости в количестве и видах компонентов, а также углы и расстояния без ковалентных связей.

Уточнение корреляций между симметрий супрамолекул и их компонентов на основе систематических исследований является полезной стратегией для достижения желаемых строительство супрамолекул. Для этой цели супрамолекулярными кластеры были выбраны в качестве исследовательских целей, так как они состоят из ограниченного числа компонентовd доступом анализу теоретически ^12-14. Однако, вопреки комплексов металлов, существует ограниченное количество отчетов, составляющих супрамолекулярных кластеров из-за низкой стабильности нековалентных связей для поддержания надмолекулярной структуры ^15,16. Такая низкая стабильность также становится проблемой в получении серию супрамолекулярных ансамблей, которые имеют те же самые виды структур. В этом исследовании, с зарядовой помощь водородные связи органических солей, которые являются одним из самых надежных нековалентных связей ^17-20, в основном используется для построения конкретных супрамолекулярных ансамблей преимущественно ^21-32. Следует также отметить, что органические соли состоят из кислот и оснований, и, таким образом, многочисленные виды органических солей легко получить просто смешиванием различных комбинаций кислот и оснований. Особенно, органические соли полезны для систематических исследований, потому что комбинации определенного компонента с различными видами контрионов привести к тем же типам supramoлекулярные сборок. Поэтому, можно сравнить структурные различия супрамолекулярных ансамблей на основе видов противоионов.

В предыдущих работах, супрамолекул с 0-мерный (0-D), 1-мерный (1-D), и 2-мерный (2-D) водородных связей сети первичными карбоксилатов аммония были подтверждены и охарактеризованы с точки зрения хиральности ^32. Эти многомерные супрамолекул являются важными исследовательскими целями в иерархической конструкции кристаллической ^27, а также приложения, эксплуатирующие их размерность. Кроме того, характеристика водородных связей сетей даст важные знания о роли биологических молекул, потому что все аминокислот имеют аммоний и карбоксильные группы. Обеспечение руководящих принципов, чтобы получить эти супрамолекул отдельно дает им дополнительные возможности в приложениях. В этих супрамолекул, строительство супрамолекулярных кластеров с 0-D водородных связей сетей relativelу трудно, как показано в статистическом изучении ^28. Тем не менее, после уточнения факторов для построения надмолекулярных кластеров, они избирательно построены, а также ряд надмолекулярных кластеров было получено ^21-25,32. Эти работы позволяют проводить систематическую симметричный исследование супрамолекулярных кластеров уточнить компонентов зависит от симметричных характеристик надмолекулярных кластеров. Для этого, надмолекулярной кластеры первичных triphenylacetates аммония имеют интересные особенности, то есть их топологическая разнообразие в водородных связей сетей ^24,32, который будет отражать их симметричные функции, а также хиральных конформации компонентных тритил (рис 1а и 1b). Вот методологий для построения серию супрамолекулярных кластеров с использованием первичных triphenylacetates аммония и для характеристики симметричных особенностей супрамолекулярных кластеров демонырисунке. Ключи для построения надмолекулярных кластеров введение объемных групп тритил и перекристаллизации из органических солей из неполярных растворителях. Бинарные и тройные первичной аммония triphenylacetates были подготовлены для строительства супрамолекулярных кластеров. Кристаллографические исследования из точек зрения топологий водородных связей сетей ^24,32, топологий (конформации) предоставления тритил ^33,34 и расположения молекул как аналогов octacoordinated многогранников ¹² (рис 1c) показал компонентов зависит от симметричных характеристик надмолекулярных кластеров ^25.

Protocol

1. Получение монокристаллов, состоящих из первичных аммония Triphenylacetates Подготовьте органические соли, первичные triphenylacetates аммония (Рис. 1А) Растворите triphenylacetic кислоту (ТППС, 0,10 г, 0,35 ммоль) и первичного амина: п -butylamine (п Бу, 2,5 х 10 -2 г, 0,35 ммоль), изобутилами…

Representative Results

Органические формирование соль ТППС и первичных аминов были подтверждены ИК-Фурье измерений. Кристаллические структуры органических солей были проанализированы с помощью измерений рентгеновского дифракции монокристалла. В результате, те же виды супрамолекулярных…

Discussion

Серия супрамолекулярных кластеров с закрытыми водородных связей сетей был успешно построен и характеризуется с точки зрени хиральности и многогранных функций с использованием органических солей TPAA, который имеет тритил, и различных видов и сочетаний первичных аминов. В этом методе, ?…

Materials

Triphenylacetic acid	Aldrich	T81205-10G
n-Butylamine	TCI	B0707
Isobutylamine	TCI	I0095
tert-Butylamine	TCI	B0709
tert-Amylamine	TCI	A1002
Methanol	Wako	131-01826	hazardous substance
Toluene	Wako	204-01866	hazardous substance
Hexane	Wako	085-00416
KBr	Wako	165-17111