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Chimica Supramolecolare: dalle parole ai fatti SPAIS 2006, CaccamoProf. Renato Noto Renato Noto Dipartimento di Chimica Organica E. Paternò, Università

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Presentazione sul tema: "Chimica Supramolecolare: dalle parole ai fatti SPAIS 2006, CaccamoProf. Renato Noto Renato Noto Dipartimento di Chimica Organica E. Paternò, Università"— Transcript della presentazione:

1 Chimica Supramolecolare: dalle parole ai fatti SPAIS 2006, CaccamoProf. Renato Noto Renato Noto Dipartimento di Chimica Organica E. Paternò, Università di Palermo

2 Prof. Renato NotoSPAIS 2006, Caccamo CHIMICA SUPRAMOLECOLARE - La Chimica degli aggregati molecolari e dei legami intermolecolari - La Chimica al di là delle molecole - La Chimica del legame non covalente - La Chimica non molecolare

3 Una parola Prof. Renato NotoSPAIS 2006, Caccamo

4 …un fatto.. SPAIS 2006, CaccamoProf. Renato Noto

5 Naturali Sintetiche (Struttura) Materiali (Energia) Combustibili (Informazioni) Biomolecole SPAIS 2006, CaccamoProf. Renato Noto

6 Frase: insieme ordinato di parole Processo biologico: un insieme ordinato di molecole (oggetti) Prof. Renato NotoSPAIS 2006, Caccamo

7 What is in a name? That which we call a rose, by any other name would smell as sweet. Shakespeare Prof. Renato NotoSPAIS 2006, Caccamo

8 Frase: insieme ordinato di parole Processo biologico: un insieme ordinato di molecole (oggetti) Prof. Renato NotoSPAIS 2006, Caccamo

9 Etere coronaCrown ether Prof. Renato NotoSPAIS 2006, Caccamo

10 Calixareni Prof. Renato NotoSPAIS 2006, Caccamo

11 Ciclodestrina Prof. Renato NotoSPAIS 2006, Caccamo

12 Cucurbituril Prof. Renato NotoSPAIS 2006, Caccamo

13 Le Regole Prof. Renato Noto SPAIS 2006, Caccamo

14 Natura delle interazioni supramolecolari ione-ione ( kJ/mole) ione-dipolo ( kJ/mole) dipolo-dipolo (5-50 kJ/mole) legame ad idrogeno (4-120 kJ/mole) catione-sistema (5-80 kJ/mole) - (0-50 kJ/mole) van der Waals (<5 kJ/mole) effetti idrofobici legame ad alogeno (5-180 kJ/mole) Prof. Renato NotoSPAIS 2006, Caccamo

15 Effetto chelazione Prof. Renato NotoSPAIS 2006, Caccamo

16 Effetto chelazione Effetto additivo Effetto moltiplicativo [Ni(NH 3 ) 6 ] NH 2 CH 2 CH 2 NH 2 -> [Ni(NH 2 CH 2 CH 2 NH 2 ) 3 ] NH 3 log K = 8.76 Fattori entalpici Fattori entropici Prof. Renato NotoSPAIS 2006, Caccamo

17 Ni 2+ + NH 3 -> [NiNH 3 ] 2+ [NiNH 3 ] 2+ + NH 3 -> [Ni(NH 3 ) 2 ] 2+ Ni 2+ + NH 2 CH 2 CH 2 NH 2 -> [NiNH 2 CH 2 CH 2 NH 2 ] 2+ [NiNH 2 CH 2 CH 2 NH 2 ] 2+ -> [Ni(NH 2 CH 2 ) 2 ] 2+ k 1˜ k 1 k 2 >>k 2 Effetto cinetico k1k1 k2k2 k1k1 k2k2 Prof. Renato Noto SPAIS 2006, Caccamo

18 Effetto macrociclico Effetto chelazione Prof. Renato NotoSPAIS 2006, Caccamo

19 Prof. Renato NotoSPAIS 2006, Caccamo Preorganizzazione

20 Una frase: Il trasporto attraverso una membrana 1) Formazione ad una interfaccia del complesso carrier-substrato. 2) Diffusione del complesso attraverso la membrana. 3) Rilascio del substrato allaltra interfaccia. 4) Diffusione in senso opposto del carrier. Prof. Renato NotoSPAIS 2006, Caccamo

21 Le proprietà del carrier 1) Altamente selettivo 2) Costanti di binding non troppo elevate 3) Costanti di velocità di formazione e di decomposizione del complesso alte 4) Sufficiente flessibilità Prof. Renato NotoSPAIS 2006, Caccamo

22 Nonactina Prof. Renato NotoSPAIS 2006, Caccamo

23 Selettività termodinamica Prof. Renato NotoSPAIS 2006, Caccamo Selettività cinetica

24 Prof. Renato NotoSPAIS 2006, Caccamo Complementarietà

25 Prof. Renato NotoSPAIS 2006, Caccamo

26 Prof. Renato Noto

27 SPAIS 2006, Caccamo

28 Prof. Renato NotoSPAIS 2006, Caccamo

29 out-out in-in in-out Katapinandi Prof. Renato NotoSPAIS 2006, Caccamo

30 KCl-/KBr- = 50 Prof. Renato NotoSPAIS 2006, Caccamo

31 Equilibrio conformazionale Prof. Renato NotoSPAIS 2006, Caccamo

32 Calixareni Prof. Renato NotoSPAIS 2006, Caccamo

33 Prof. Renato NotoSPAIS 2006, Caccamo

34 Prof. Renato Noto SPAIS 2006, Caccamo

35 Calixareni Prof. Renato Noto SPAIS 2006, Caccamo

36 Calixareni Cono Semicono 1,2-alternato 1,3-alternato La distribuzione percentuale fra le varie conformazioni dipende dai sostituenti sui due bordi e dal solvente. Prof. Renato NotoSPAIS 2006, Caccamo

37 Per il calixarene classico la conformazione a cono, più polare, prevale in solventi polari. Lalchilazione degli ossidrili distrugge la rete di legami ad idrogeno e favorisce la conversione. SPAIS 2006, CaccamoProf. Renato Noto

38 Calixareni….i complessi Prevalente nel caso del K. Tre interazioni ione- e una base hard-acido soft. Prevalente nel caso di Li e Na. Base e acido hard. Prevalente nel caso di ioni alchil-ammonio. Prof. Renato NotoSPAIS 2006, Caccamo

39 K+K+ Prof. Renato NotoSPAIS 2006, Caccamo

40 Riconoscimento molecolare Prof. Renato NotoSPAIS 2006, Caccamo

41 Riconoscimento chirale Prof. Renato Noto SPAIS 2006, Caccamo

42 La chiralità semplifica il messaggio Prof. Renato Noto SPAIS 2006, Caccamo

43 Nella scrittura-lettura la direzione, da sinistra a destra, permette lunivoca interpretazione della parola o della frase. asso-ossa, acetone-enoteca, tuo-out osso, oso, yamamay, ala anna ama otto no-on Prof. Renato NotoSPAIS 2006, Caccamo

44 GuestK (M -1 )R L/D D-Trp L-Trp34.5 Prof. Renato NotoSPAIS 2006, Caccamo

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47 Prof. Renato NotoSPAIS 2006, Caccamo

48 Prof. Renato NotoSPAIS 2006, Caccamo Grazie

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