Supramolekulski sintoni i halogen veza

Supramolekulski sintoni i halogen vezaMiaUvodGuthrie (1864.)-halogen veza u otopini NH3I2 Roussopolus-opisuje 1:4 ko-kristal reakciju izmeu jodoforme i kinolina Rensen i Morris (1893)-adukti s Cl, Br i IHassel(1950)

UvodSam term halogen veza indicira bilo koju DX-Y interakciju u kojoj je akceptor X halogen atom (Lewisova kiselina,XB donor) a D je donor elektronske gustoe (Lewisova baza, a XB akceptor) dok je Y-C,N.Slika 1.

UvodHalogen veza takoer uinkovit i pouzdan alat u krst.in.te se moe smatrati novom paletom ne-kovalentnih interakcija te kao temelj za sastavljanje molekula u supramolekulske arhitekture (makromolekulske strukture).Poznato je da halogen molekule,najee jod i brom te manje klor i fluor ili alkilni i arilni halidi stvaraju komplekse s atomima koji imaju nesparene el.parove.

XB i elektronska gustoa oko halogen atoma Teorija predvia prisutnost XB u obliku anizotropne distribucije elektronske gustoe oko halogen atoma. Ta elektronska gustoa je prezentirana elipsoidom koji se produljuje u smjeru osi vezanja tzv.polarno spljotavanje ili polar flattening.

XB i elektronska gustoa oko halogen atoma Zbog anizotropne distribucije elektronske gustoe halogen atomi pokazuju negativni elektronski potencijal i velik radijus u ekvatorijalnom dijelu i pozitivni elektrostatski potencijal i manji radijus u polarnoj regiji .Ta posljedica daje injenicu da se ponaaju kao nukelofili u ekvatoru a elektrofili na polovima.

XB i elektronska gustoa oko halogen atomaSlika 2.

Usmjerenost XB

Kut izmeu kovalentnih i nekovalentnih veza oko halogen atoma DX-Y je 180.Uzrok:anizotropija i destrukcija elektronske gustoe oko halogen atoma.

Usmjerenost XB

Slika 3..Supramolekulska arhitektura

Halogenske molekule , najvie I2.Br2 ali i Cl2 i interhalogeni kao ICl su tradicionalno igrali vanu ulogu u identificiranju strukturnih aspekata ne-kovalentnih interakcija.Jedan ili oba atoma djeluju kao elektron akceptori , kao funkcija snage elektron donorskih specija rezultirajui dramatinim razlikama u supramolekulskoj arhitekturi nastalih ko-kristala .Polihalogeni ugljikovi donori posjeduju te definicije i robustnost i ve su ukljueni u iroku paletu elektron donora na pr.:trijodo i tribromometan kao i upotreba transsubstituiranih analoga.Haloperfluorougljikovi spojevi predstavljaju neke prednosti u usporedbi s njihovim ugljikovodinim spojevima.. u izgradnji supramole.kristala .Supramolekulska arhitektura

Supramolekulska arhitektura1D XB imaju tendenciju stvaranja linearnih 1D mrea kroz C-X veznu os na XB donorski modul i kroz os vezanja prema heteroatomu na XB akceptorskom modulu.Kada su i donorski i akceptorski modul bidentatni , nastaju beskonani 1D lanci :4-jodopiridin, 4-jodobenzonitril, halocijanoacetilen te kopolimeri koji nastaju 1,4-DITFB reagira s 1,4-DIB, 4,4-BPY.

Supramolekulska arhitektura

Slika 4. Supramolekulska arhitektura

Slika 5..Supramolekulska arhitektura2D Kada su jedan ili oba modula tridentatni,nastaje 2D struktura.Najei oblik je oblik konice, a to ine halidni anion XB (tridentatni akceptor) koji stvara vorove dok dihalogenidi (bidentatni) stvaraju mjesta koja popunjavaju te vorove.

Supramolekulska arhitektura

Slika 6..Supramolekulska arhitektura

Slika 7.Supramolekulska arhitektura3D Arhitektura Kada su oba ili jedan od modula tetradentatni nastaju 2D i 3D mree .3D primjer ja adamantoidna mrea koja nastaje nakon nekoliko procesa. Mrea ko-kristala se sastoji od tetradentatnih modula 4,4-dijodo i 4, 4 -dinitrotetrafluorometana.

Supramolekulska arhitektura

Slika 8...Zakljuak

Usmjerenija veza , jaa od vodikove.Anizotropnost kod elektronske gustoe uzrok akceptrosko donorskom ponaanju,toke taljenja, niska fuzijska entalpija.Kutevi u halogen spojevima oko 180 stupnjeva.

ZakljuakLako usmjeravanje u procesu sinteze ka stvaranju supramolekuskih arhitekturaMogua kristalizacija bez kristalizacijske vode-bezvodni uvjeti.Mogunost stvaranja 1D,2D, i 3D spojevaUpotreba :biofarmacija, sintetska kemija(polimeri, gelovi, monoslojevi).

Zakljuak

Slika 9..LiteraturaHalogen Bonding,Fundamentals and Applications,Volume Editors: P. Metrangolo G. Resnati,Springer-Verlag Berlin Heidelberg ,2008.Supramolecular Chemistry, 2nd edition J. W. Steed and J. L. Atwood2009 John Wiley & Sons.Metrangolo P,Resnati G,Chemistry.2001 Jun 18;7(12):2511-9,Halogen bonding: a paradigm in supramolecular chemistry.

LiteraturaTransition metals in Supramolecular chemistry(Ed.:J.-P.Sauvage),Wiley, Chichester, 1999.e)C.Wakelsman,A.Lanz in Organoflourine Chemistry:Principles and CommercialApplications,(Eds.:R.E.Banks,B.E.Smart,J.C.F.Tatlow),Plenum Press,New York,.1994LiteraturaHalogen-bonding-triggered supramolecular gel formation,Lorenzo Meazza, Jonathan A. Foster, Katharina Fucke, Pierangelo Metrangolo, Giuseppe Resnati ,Jonathan W. Steed, Nature Chemistry 5,4247 (2013).g) Desiraju G.R. (2010) Crystal engineering: A brief overview. Journal of chemical sciences. 122(5):66775.