Супрамолекулярный катализ

Супрамолекулярный катализ (англ. supramolecular catalysis) — изменение скорости реакции, в которой сам катализатор или переходное состояние представляют собой супрамолекулярный ансамбль.

Описание

Макроцикл [24]-N₆O₂

Создание высокоэффективных и селективных катализаторов — одна из задач супрамолекулярной химии. В реакциях супрамолекулярного катализа супрамолекулярной частицей может быть как сам катализатор, так и его комплекс с субстратом (переходное состояние).

Супрамолекулярный катализ включает две основные стадии: связывание субстрата (реагента) в комплекс с катализатором и превращение субстрата внутри комплекса в продукты с последующим выделением свободного катализатора. Для обеих стадий необходимо молекулярное распознавание, то есть геометрическое соответствие между структурами катализатора, субстрата и продуктов, которое достигается методами супрамолекулярной химии. Важную роль играет также энергетический фактор — наличие сильных взаимодействий между рецепторными центрами катализатора и субстратом.

Если катализатор сам становится продуктом реакции, то система способна к воспроизводству, то есть представляет собой синтетический аналог ДНК.

Пример природного супрамолекулярного катализа — ферментативный катализ. Простой пример синтетического супрамолекулярного катализатора — макроцикл [24]-N₆O₂, который заметно ускоряет гидролиз АТФ до АДФ и фосфата и является тем самым аналогом фермента АТФ-азы.

Источники

• Лен Ж.-М. Супрамолекулярная химия. Концепция и перспективы. — Новосибирск: Наука, 1998. Гл. 5.
• Стид Дж. В., Этвуд Дж.Л. Супрамолекулярная химия. Т. 2. — М.: Академкнига, 2007. Гл. 7.9.