A szupramolekuláris kémia hazai eredményei és alkalmazásaik
Bitter István
A szupramolekuláris kémia egy, még mindig fiatal területe a kémiának, amely a "molekulákon túli" rendszerek, azaz két vagy több molekulaegység alapvetôen intermolekulás kölcsönhatásokon alapuló méret- és alakspecifikus önszervezôdésének jelenségét, tulajdonságait és felhasználási lehetôségeit tanulmányozza elsôsorban molekuláris felismerési, katalitikus és transzportfolyamatokban. Az elôadás – terjedelmi korlátok miatt – a szupramolekulák három generációjából (ciklodextrinek, koronaéterek, kalixarének) csak a kevésbé ismert, utóbbi két vegyületcsalád kémiájában elért eredményekrôl ad áttekintést és nem tér ki a szupramolekuláris szerkezetek (kristályok, micellák, membránok, szerves vezetõk stb.) hazai kutatási eredményeinek tárgyalására sem. Minthogy a koronaéterek és a kalixarének körében célirányos szintetikus szerves kémiai alap- és alkalmazott kutatás csak a BME Vegyészmérnöki Karán folyik hazánkban, így e tanulmányok képezik – a teljesség igénye nélkül – a beszámoló alapját.1. Kation-szelektív benzo-koronaéterek szintézise és felhasználása elektrokémiai szenzorok kifejlesztésére
Nagyszámú bisz-benzo-15-korona-5- és 18-korona-6-étert állítottak elô, közülük néhány ligandum kiemelkedô K+ és Cs+ szelektivitást mutat potenciometriás membránelektródban. A káliumszenzor jelenleg is nemzetközi forgalomban van (BME Szerves Kémiai Technológia Tanszék, ÁItalános és Analitikai Kémia Tanszék).2. Szénhidrátalapú koronaéterek szintézise és alkalmazása kémiai reakciók királis fázis-transzfer katalizátoraiként
D-glükozid-, galaktozid- és mannitalapú 18-korona-6-étereket, kriptánsokat, aza-15-korona-5-vegyületeket állítottak elô és használták fel Michael addíciós és Darzens kondenzációs reakciók királis mediátoraiként. Néhány ligandummal kiváló enantioszelektivitást értek el prokirális reaktánsok addíciós reakcióiban (BME Szerves Kémiai Technológia Tanszék).3. Piridinegységet tartalmazó királis koronaéterek szintézise és felhasználása királis ammóniumsók enantiomerjeinek elválasztáskra
Királis piridino-18-korona-6-étereket és észtereket állítottak elô, néhányból szilikagélen történô immobilizálással királis HPLC kolonnatöltetet készítettek, amelyekkel megoldották egyes ammóniumsók racemátjainak kromatográfiás reszolválását (BME Szerves Kémia Tanszék).4. Kation-szelektív kalix[4]arének, kalixkorona- és azakorona vegyületek szintézise, felhasználása elektrokémiai és optikai szenzorok kifejlesztésére
Észter-, amid- és tioamid-funkcióval ellátott, valamint korona- és azakorona-áthidalást tartalmazó, esetenként kromogén tulajdonságú kalix[4]arén ionoforokat állítottak elô, ezekbõl Na+, K+ és Pb2+ szelektív, potenciometriás és optikai szenzorokat fejlesztettek ki. Királis, kromogén kalixkorona vegyületekkel egyes aminok enantiomerjeinek kolorimetriás detektálását is megvalósították (BME Szerves Kémiai Technológia Tanszék, Általános és Analitikai Kémia Tanszék, Fizikai Kémia Tanszék).
Szemelvények a magyarországi kémia kiemelkedõ eredményeibõl