Diamantoidni amini – novi ligandi u supramolekulskim sustavima
Glavni istraživač
Ligandi koji se vežu s receptorima dajući stabilne supramolekulske sustave od iznimnog su značaja u biotehnologiji i kemijsko-tehnološkim primjenama. U posljednje vrijeme kukurbiturilni sustavi (CB[n], n = 5, 6, 7, 8, 10) pokazali su se kao vrlo zanimljivi supramolekulski receptori za istraživanja molekulskog prepoznavanja u vodenom mediju. Vodeno okruženje također predstavlja i svojevrstan izazov prilikom dizajna liganada koji su najčešće po svojoj kemijskoj prirodi male, hidrofobne organske molekule. Najbolje vezne interakcije s CB[n] mogu ostvarivati ligandi koji u svojoj strukturi kombiniraju kationske i hidrofobne podjedinice, kao primjerice diamantoidni spojevi.
Prethodno smo otkrili da kompleks CB[7] s diamantanskim permetiliranim 4,9-diaminom posjeduje konstantu asocijacije koja iznosi 7,2·1017 M-1 u vodenoj otopini što je tada bio najstabilniji kukurbiturilni kompleks ikada opisan [1]. Navedeni kompleks je čak 143 puta snažniji od do sada najjačeg u literaturi poznatog kompleksa nekog liganda s CB[7].
U okviru projekta pripravljeno je i okarakterizirano nekoliko derivata diamantoidnih amina koji su zatim ispitivani kao ligandi u inkluzijskim kompleksima s CB[n] [2]. Dizajn liganada odnosno izbor mjesta supstitucije na policikličkom skeletu proveden je temeljem razmatranja strukturnih karakteristika CB[n], pa su tako u obzir uzete veličina ureidno-karbonilnih ulaza te dimenzije hidrofobne šupljine receptora. Temeljni cilj projekta je pronalazak optimalnih geometrijskih parametara odnosno najbolje funkcionalizacije diamantoidnih spojeva za ostvarivanje snažnog vezivanja u ovakvim supramolekulskim sustavima, i to u vodenom mediju.
[1] L. Cao, M. Šekutor, P. Y. Zavalij, K. Mlinarić-Majerski, R. Glaser, L. Isaacs, Cucurbit[7]uril•Guest Pair with an Attomolar Dissociation Constant, Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 988‒993. => naslovnica
[2] J. Hostaš, D. Sigwalt, M. Šekutor, H. Ajani, M. Dubecký, J. Řezáč, P. Y. Zavalij, L. Cao, C. Wohlschlager, K. Mlinarić-Majerski, L. Isaacs, R. Glaser, P. Hobza, A Nexus between Theory and Experiment: Non-empirical Quantum Mechanical Computational Methodology Applied to Cucurbit[n]uril•Guest Binding Interactions, Chem. Eur. J. 2016, 22, 17226‒17238. => naslovnica
FINANCIRANJE
Zaklada Hrvatske akademije znanosti i umjetnosti