supramolekulaarsuse

Supramolekulaarsus on keemia valdkond, mis uurib molekulide vaheliste mittestiklike sidemete ja jõudude kaudu moodustuvate suuremate struktuuride ja süsteemide omadusi. Need koostööd võivad moodustada nanostruktuure, kapsleid, võrgustikke ja materjale, kus üksikmolekulid säilitavad oma identiteedi, kuid täidavad koos funktsionaalseid rolle. Põhivõtmes on mitteliigid sidemed, nagu vesiniksidemed, elektrostaatilised koostoimed, van der Waals jõud, π-π interaktsioonid ja koordinaat-sidemed.

Supramolekulaarsus hõlmab enesekokkupanemist ehk enesereguleeruvat moodustumist, mis sõltub keskkonna tingimustest ja molekulide sobivusest. Sageli kasutatakse host-guest mehhanisme, lahendades ülesandeid molekulide tunnustamisel, transportimisel ja vabastamisel. Teine keskne suund on dinamikad ja reversibiliteet: tihti on süsteemid pöörduvad ja reageerivad muutuvatele tingimustele (pH, temperatuur, valgus), mis võimaldab kontrollitud funktsiooni ja adaptiivseid materjale.

Ajalugu ja tähtsus: supramolekulaarsus sai ulatuslikku tähelepanu 20. sajandi lõpus, osaliselt Nobeliga tunnustatud tööst. 1987. aasta Nobeli preemia keemias pälvisid Donald J. Cram, Jean-Marie Lehn ja Charles J. Pedersen nende arenduste eest molekulide vaheliste väga valivate interaktsioonide süsteemide ning nende kasutusvõimaluste kavandamisel.

Rakendused ja mõju: valdkond mõjutab ravimite ja tarbekaupade kohaletoimetamist, molekulaarset tunnustust ja sensorit, katalüüsi ning materjaliteadust. Supramolekulaarsed süsteemid on aluseks enesekokkupanenval materjalidel, nanostruktuuridel ja dünaamilisel funktsioneerimisel, pakkudes paindlikkust ja reguleeritavust ning avades tee uutele funktsionaalsetele materjalidele.