Супрамолекулярная химия

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 17 Октября 2012 в 02:31, реферат

Краткое описание

Супрамолекулярная химия – одна из самых молодых и в то же время бурно развивающихся областей химии. За 25 – 30 лет своего существования она уже успела пройти ряд важных этапов, но в то же время основные идеи и понятия этой дисциплины еще не являются общеизвестными и общепринятыми.

Содержание

Введение 3
«Хозяин-гость» 4
Природа супрамолекулярных взаимодействий 5
Предорганизация и комплементарность:
Ион-ионные взаимодействия 6
Ион-дипольные взаимодействия 9
Диполь-дипольные взаимодействия 9
Водородная связь 10
Катион-π-взаимодействия 11
π - π -Стэкинг-взаимодействия 12
Краун-эфиры 13
Криптанды 14
Сферанды 15
Растворимость 16
Электриды 17
Жидкие кристаллы 19
Заключение 19

Прикрепленные файлы: 1 файл

супахим.docx

— 1.27 Мб (Скачать документ)

Смектические (от греч. «смегма» - мыло, мазь) жидкие кристаллы могут быть образованы веществами, молекулы которых имеют вытянутую сигарообразную форму и ориентированы параллельно друг другу, образуя тонкий слой. Внутри слоев, в боковых направлениях, строгая периодичность в расположении молекул отсутствует. Смектическими жидкими кристаллами являются, например, радужные мыльные пузыри. Смектический слой обладает важнейшим свойством твердого кристалла - анизотропией оптических свойств, так как вдоль длинной оси молекул свет распространяется с меньшей скоростью, чем поперек нее, и показатели преломления в жидком кристалле в этих направлениях различны.

Второй тип термотропных жидкокристаллических веществ называется нематическим (от греч. «нема» - нить). Эти вещества содержат нитевидные частицы, которые либо прилипают к стенкам сосуда, либо остаются свободными. Эти нити выглядят «причесанными» и направлены параллельно друг другу, но могут скользить вверх и вниз. Нематические жидкие кристаллы не такие упорядоченные, как смектические. Тем не менее, они тоже оптически анизотропны и под микроскопом дают «муаровую» текстуру с чередующимися светлыми и темными полосами. Частицы нематического жидкого кристалла реагируют на электрическое и магнитное поля так же, как железные опилки, располагаясь упорядоченным образом вдоль силовых линий поля.

Холестерические жидкие кристаллы - это, в основном, производные холестерина. Здесь плоские и длинные молекулы собраны в слои так же, как у смектических, но внутри каждого слоя расположение частиц похоже больше на нематические жидкие кристаллы. Интересно то, что тончайшие соседние молекулярные слои в холестерическом жидком кристалле немного повернуты друг относительно друга, благодаря чему стопка подобных слоев описывает в пространстве спираль. В силу столь своеобразного строения эти жидкие кристаллы обладают необычными оптическими свойствами. Обычный свет, проходя через такие вещества, распадается на два луча, которые преломляются по-разному. Когда бесцветный, как вода, холестерический жидкий кристалл попадает в зону с меняющейся температурой, он приобретает яркую окраску.

Дискотические жидкие кристаллы, открытые Чандрасекаром (США) и др., являются системой жидких столбиков, образующих двумерную решетку.

Лиотропные жидкие кристаллы состоят из двух или более компонентов. Обычно один из компонентов - вода, а другой - амфифил, содержащий полярную головную группу, которая присоединена к одной или нескольким длинным цепям углеводородов. Широко известный пример такой системы - раствор мыла (додецилсульфата натрия) в воде.

Жидкие кристаллы применяют в ряде важных областей. Их  используют при высокоточном измерении температуры, когда изменения жидкокристаллической фазы могут дать разрешение температуры вплоть до 0.007 К в интервале 1 К. С меньшей точностью жидкокристаллическими термометрами можно измерить температуру между —20 и +250 °С. Эти термометры дешевы и токсикологически безопасны. Они находят применение в медицине, их используют даже в качестве настенных термометров. Жидкие кристаллы применяют в аналитической химии, а также при измерении свойств вещества, зависящих от ориентации его молекул. Растворение исследуемого соединения в жидкокристаллической нематической  фазе обеспечивает строгую ориентацию молекул этого гостя, облегчая измерение его анизотропных свойств, в частности кругового дихроизма, методами ИК-спектроскопии, а также спектроскопии в УФ- и видимой области. Жидкие кристаллы используют и в качестве стационарных фаз при хроматографическом разделении близких по свойствам изомеров (например, дигалогенаренов), зачастую имеющих различную растворимость в жидкокристаллических фазах.

 

 

Заключение.

Супрамолекулярная химия — одна из наиболее популярных, стремительно  развивающихся областей экспериментальной химии. Кто только ею не занимается! Она привлекает исследователей своей наглядностью и позволяет истолковывать  обычные понятия на молекулярном уровне. По своей природе она крайне междисциплинарна. Химики, биохимики, биологи,экологи, инженеры, физики, математики и ученые других специальностей, занимающиеся супрамолекулярной химией, разрушают традиционные границы своих дисциплин и вместе идут к определенной цели. Чрезвычайный размах этих исследований и породил среди специалистов шутку о том, что «в наши дни все вокруг кажется супрамолекулярным». Эта шутка сродни знаменитой шутке некоторых неоргаников, определяющих свою область как «химию всех элементов за исключением какого-то там углерода».


Информация о работе Супрамолекулярная химия