tyrinejimairiø labai selektyvi struktûrinë-specifinësàveika, vystymà ir panaudojimà“.Jie pirmieji sukonstravo ir susintetinotokias struktûras, kuriospradëjo supramolekuliø chemijà.Supramolekulinë chemija nagrinëjastruktûras, sudarytas ið riboto arbegalinio skaièiaus molekuliø, sàveikaujanèiøtarpusavyje silpnomis, nekovalentinëmisjëgomis. Supramolekuliniuoseagregatuose daugiausiaaptinkama fragmentø, galinèiø sàveikautivandenilinio ryðio dëka. Ðis ryðys– viena ið stipriausiø nekovalentiniøtarpmolekuliniø jëgø. Jam susidarytireikalingos polinës funkcinësgrupës, turinèios elektronø donorinábei teigiamai poliarizuotà vandenilioatomà.Supramolekulinei strukûrai susiformuotipadeda tinkamas struktûrinisbei erdvinis fragmentø atitikimas– vadinamasis komplementarumas:jose turi bûti grupiø, galinèiø tarpusavyjesàveikauti. Tokia sàveika bûdinganukleotidams, kurie tik tam tikromisporomis sudaro vandeniliniusryðius, nulemianèius dvigubos DNRspiralës struktûrà (1 pav.). Ádomu,kad ir cheminiu bûdu susintetintos2 pav. Didþiausia nebiologinë supramolekulëdodekaedronas –C 2900H 2300N 60P 120S 60O 200F 180Pt 60, susidariusiið tri(4'-piridil)metanolio ir diplatinoskomplekso (diametras 7,5nm) (virðuje). Supramolekulës, sudarytosið rotaksanø – þiedø, pervertøper tiesià molekulæ ir judanèiø priklausomainuo terpës rûgðtingumo(apaèioje).3 pav. Supramolekulës, sudarytos ið tinkamos struktûros ciklø, tarp kuriøyra kanalai. Á juos gali ásiterpti kitos molekulës – kanaluose iðsidësto tirpikliomolekulës. Deðinëje – vandenilinio ryðio spiralë.spiralës formos molekulës, primenanèiosbiomolekuliø dvigubos spiralësstruktûrà (1 pav.).Stengiantis suprasti ðiø silpnø jëgøveikimo ribas ir dësningumus bei galimàpraktiná pritaikymà naudojamimodeliniai junginiai su tiksliai parinktajunginio struktûra, geometrija arsimetrija. Keièiant tarpusavyje sàveikaujanèiøsupramolekuliniø vienetøstruktûrà galima lengvai keisti ir patiesdarinio geometrijà, agregacijoslaipsná, stabilumà irkt. Toks polimolekulinisorganizuotasjunginys neretai turisavitø cheminiøbei fizikiniø savybiø.Paprastai parenkamitokie cheminiaijunginiai, kurie galisudaryti vandeniliniusryðius. Tuomettam tikromis sàlygomis susiformuojasupramolekulës. Gaunami dideli molekuliøagregatai, todël tai galima vadintimolekuliø architektûra (2 pav.).Supramolekulës daþnai formuojasisavaime, tvarkingai iðsidësto á tam tikrasstruktûras. 2 pav. pavaizduota didþiausianebiologinë supramolekulë,sudaryta ið tûkstanèiø atomø, sudaranèiødidelá policikliná asociatà.Supramolekulëms konstruoti daþnainaudojamos ávairios molekulës,kuriose keli ciklai susineria tarpusavyjearba per tiesinæ molekulæ perveriamasþiedas. Tokie junginiai vadinamirotaksanais, juose atskirø fragmentøpadëtis kinta priklausomainuo ávairiø faktoriø – ðviesos, terpës,krûvio (2 pav., apaèioje). Nenuostabu,kad vis konkreèiau pradedamakalbëti apie molekuliø matmenø árenginius,prietaisus, galiausiai kompiuteriusir pan.Naudojant sintetiniussantykinai nedidelësmolekulinës masës junginiussiekiama paþintikai kuriuos biologiniusreiðkinius ir cheminiaismetodais juos tirti.<strong>VU</strong> chemikai sintetinasupramolekules<strong>Vilniaus</strong> universiteto Chemijos fakultetoOrganinës chemijos katedrosStereocheminiø tyrimø grupëje sintetinamossupramolekulës, sudarytosið fiksuotos erdvinës struktûros fragmentø,kuriuose ávestos grupës, galinèiossudaryti vandenilinius ryðius.Pradþioje gana nedidelës molekulësgali jungtis poromis, o toliau– á didesnius darinius.Susidariusiose struktûroseatskiros molekulës iðsidëstotvarkingai. Taèiaujose lieka kanalai, á kuriuosgali ásiterpti maþesnës,pavyzdþiui, tirpikliomolekulës. Kai kurie atomaiðiuose asociatuose iðsidëstospirale, atkartojamaDNR spiralë. Taigi tokios supramolekulësgali perneðti vaistus ar kitusreikalingus junginius á làstelæ. Beto, naudojant pradinius chiraliniusjunginius – molekules, kurios yraveidrodiniai viena kitos atspindþiai, –sintetintos chiralinës struktûros. Tokiosyra gamtinës biomolekulës. Kaikurie mûsø laboratorijoje gauti supramolekuliøpavyzdþiai pateikti 3paveiksle. Jame matyti ertmës, kuriosegali bûti ásiterpusios maþesnës molekulës.Pavaizduota ir spiralë, kuriàsudaro atskiri atomai, susijungæ vandeniliniuryðiu.Supramolekulës –naujausiø tyrimø pagrindasSupramolekuliø taikymo sritys labaiávairios. Pastaraisiais metais naujøfunkcionaliø medþiagø kûrimas ta-10
po pagrindiniu chemikø uþdaviniu.Kai kada sritys, kuriose tos medþiagostaikomos, gali atrodyti labai fantastiškos.Visø pirma naudojant supramolekulesmodeliuojami procesai, kurievyksta biologiniuose objektuose.Naudojant sintetinius santykinai nedidelësmolekulinës masës junginiussiekiama paþinti kai kuriuos biologiniusreiðkinius ir cheminiais metodaisjuos tirti. Medicinoje supramolekulësgali „nuneðti“ vaistus organizme áreikiamà vietà, kuriami neuromolekuliniaitinklai ir molekuliniai árankiaigenomui reguliuoti. Kita panaudojimosritis – medþiagø mokslai, kurieglaudþiai siejasi su nanomokslais.Supramolekulës yra jø pagrindas, neseksperimentai atliekami molekuliølygmenyje. Molekulës turi sudarytitaisyklingai iðsidësèiusias struktûras,kuriø savybës bûtø reguliarios reikiamuatstumu ir vietoje. Ðis naujas reiðkinysvadinamas molekuliø saviorga-4 pav. Supramolekulinis agregatas suprijungtais elektrai laidþiais molekuliniaiselementaisnizacija. Vis dëlto reiktø pasakyti, kadprieð pradedant konkreèiai taikyti supramolekulesdar teks iðspræsti nemaþaiklausimø, susijusiø su jø ir mikroskalësdydþiø komponentø sujungimu.Supramolekulinës struktûros galibûti naudojamos energijai laikyti,saulës energijà paversti kitomis energijosrûðimis. Pavyzdþiui, fotoaktyvisupramolekulë, suþadinta saulës ðviesos,akumuliuoja energijà, vyksta keletascheminiø virsmø, kuriø metu perlaidø molekuliná benzeno-acetilenolaidininkà perneðami elektronai priekatalizatoriaus pavirðiaus, kuriame iðvandenilio jonø H + susidaro molekulinisvandenilis H 2. Kontroliuojantenergijos srautus per supramolekulesgalima reguliuoti liuminescencijosintensyvumà ir trukmæ. Kondensuotømedþiagø fizikoje formuojamisupraklasteriai, nanoskopiniø dydþiøsistemos, kurioms bûdingi kvantiniaiefektai. Kitos taikymo sritys susijusiossu molekuliø atpaþinimu, „sumanioms“medþiagomis – membranomis,jutikliais, optiniais diagnostiniaisárenginiais, srovei laidþiais sluoksniaisir kitomis ne maþiau ádomiomis sritimis(4 pav.).F o t o g r a f i j ø k o n k u r s a s„<strong>VU</strong> atributika – uþ Lietuvos ribø“Visus <strong>VU</strong> akademinës bendruomenës narius, susirengusius á kelionæ, raginame nepamirðti fotoaparato ir Jumsmielo suvenyro su <strong>VU</strong> þenklu. Áamþinkite já egzotiðkose ar labiausiai ásimintinose vietovëse.Nuotraukas siøskite „Spectrum“ redakcijaiel. paštu spectrum@cr.vu.lt.vu.lt. arba atneðkite á Informacijos ir ryðiø su visuomene skyriø (CR, 354 kab.).Bûtina nurodyti nuotraukos autoriaus pavardæ, trumpai apraðyti nuotraukos turiná. Þurnale atspausdintønuotraukø autoriai bus apdovanoti specialiais prizais. Keliaukite, fotografuokite ir siøskite mums.„Spectrum“ redakcijaJono Jakubonio (KomF) nuotr. Kuprinë pabuvojo Ispanijoje11