Новости химической науки > супрамолекулярный катализатор как новый вид химического сенсора

Chad A. Mirkin планирует создать супрамолекулярные структуры, построенных на принципе, сходном с биосистемами. Его группа провела последнее десятилетие в попытках использовать для этой цели аппарат координационной химии. В то же время, в его группе было получено множество различных систем для обнаружения чего либо.

Mirkin верит в свой успех, и сейчас его группа объединила две магистральные линии своих исследований в новом типе сенсоров, основанном на супрамолекулярных катализаторах, [J. Am. Chem. Soc., published online, http://dx.doi.org/10.1021/ja04373306]. Также в этом проекте задействованы профессор SonBinh T. Nguyen и аспирант Nathan C. Gianneschi.

Флуоресценция происходит только в присутствии хлорид-иона (8.0 µM, левая пробирка, 0.8 µM, правая пробирка). В его отсутствии (центральная пробирка) раствор остаётся тёмным.

Два атома родия в молекуле катализатора служат в качестве регуляторов «открытия полости» при связывании с хлорид-ионом, позволяя войти в неё уксусному ангидриду и пиридилкарбинолу и подвергнуться каталитической реакции ацилирования. Эта реакция в биядерных макроциклах была открыта и изучена в лабораториях Nguyen’а и Joseph T. Hupp, другого профессора в Northwestern University. В отсутствии хлорид-иона полость остаётся закрытой и реакция протекает очень медленно. «Идеальная система должна быть совершенно инактивной до момента связывания с регулятором, «включающим» катализатор», говорит Mirkin. Уксусная кислота, побочный продукт реакции ацилирования, протонирует рН-зависимое соединение, заставляя его люменисцировать.

Основной принцип здесь – использование стерического регулирования, поэтому существует множество аспектов для дальнейшей модификации сенсора. Например, можно менять переходные металлы и лиганды, чтобы обеспечить селективность на другой тип определяемого вещества. Mirkin собирается приступить к созданию сенсоров для молекул, с трудом определяемых с помощью стандартных методов, включая хиральные лекарственные средства. Этот подход «превращает супрамолекулярную координационную химию в новую область, представляющую не только фундаментальный интерес, но и потенциально важную для промышленности», говорит он.

источник: С&EN, Volume 83, Number 4, p. 9