Makrotsüklid

Makrotsüklid on suurte tsükliliste ühendite rühm, mille rõngas sisaldab sageli rohkem kui 12 aatomit. Sellised rõngad pakuvad molekulidele spetsiifilist ruumilist kujundust ja tugevat preorganiseeritust, mis soodustab spetsiifiliste külaliste, näiteks ioonide või molekulide, sobivat sidumist. Makrotsüklilised struktuurid on olulised supramolekulaarses keemias ja neil on lai kasutusvõimaluste valik.

Makrotsüklid võivad moodustada tugevaid komplekse erinevate külalistega, kuna nende rõnga suurus ning sidumisvõimalused annavad sobiva ruumilise paigutuse ja doonor-atomite kombinatsiooni. Disainiga saab muuta rõnga suurust ja konformatsiooni, et saavutada soovitud sidumisvõime ja valik.

Levinuimate makrotsükliliste ühendite hulka kuuluvad kroon-etherid, tsüklodextriinid ja porfiinid; lisaks on olemas ka teised suurte rõngastega struktuurid, nagu kukurbiturilid ja calixarened.

Makrotsüklide süntees hõlmab sageli kõrgel lahjendusel toimuvat tsüklilise ühenduse moodustamist, et vähendada mitterõngaste ühendite tekkimise tõenäosust. Levinud meetodid on ring-Closing Metathesis (RCM) ja template-toega süntees, samuti dünaamilise kovalentsuse lähenemised, mis parandavad rõnga moodustumise võimalusi.

Rakendused hõlmavad host-guest keemiat, katalüüsi, sensoreid ning ravimite kohaletoimetamist ja materjaliteadust.

Väljakutsed hõlmavad sünteesi keerukust, stabiilsust ja lahustuvust ning disainimeetmete jaoks tuleb arvestada rõnga suurust, struktuuri ja donor-atomite koostist.