Эксперт в учебе
+7 (495) 215-28-14
Кривоколенный переулок, д. 5 строение 4, офис 239, этаж 2
Вход только в медицинской маске.

Современные достижения органической химии

Тип работы
курсовая работа
Группа предметов
Предмет
Химия
Страниц
30
Год сдачи
2014
Оглавление
Введение3 1.Супрамолеклярная химия. Основные термины и понятия5 2.Основные исследования, которые заложили основы супрамолекулярной химии как науки9 3.Типичные объекты супрамолекулярной химии и история их изучения19 4.Cовременные тенденции и состояние развития супрамолекулярной химии22 Выводы28 Список использованной литературы33
Введение

Долгое время основной наукой, развивающейся в мире, была физика и биологи, точнее ботаника и зоология. Химия, как наука развивалась параллельно с другими науками, в основном, все открытия химии, сделанные до XVIII века, явились результатом поиска философского камня. Большой вклад в развитие химии, как академической науки внес М.В. Ломоносов. Именно им была доказана важнейшая роль химии в жизни человека. И благодаря его работам химия из области искусства перешла в область точных наук. После открытия атома, и определения химии – как науке о вещества, его свойствах и превращениях, данная наука стала развиваться семимильными шагами. Со временем, при изучении молекул, хи-мических явлений и свойств веществ, было доказано, что химия тесно связана с другими точными науками – физикой и биологией. В результате большого количества исследований стало понятно, что необходимо объединять и проводить исследования параллельно с этими науками. Поэтому развитие химии привело к появлению и формированию отдельных самостоятельных направлений химии, которые в последствии превратились в самостоятельные самодостаточные дисциплины – аналитическая химия, неорганическая химия, органическая и другие. Позднее на стыке наук стали развиваться другие направления хи-мии, такие как квантовая, физическая химия, биохимическая химия. Химия изучает создание структуры с разнообразными свойствами, а также разработку процессов для синтеза этих структур. Химия исполняет важнейшую роль в нашем понимании материальных явлений, в нашей способности влиять на них, изменять их, управлять ими и изобретать их новые применения. Как наука о превращениях химия — связующее звено между про-стым и сложным, между законами физики и правилами жизни, между фундамен¬тальной наукой и ее приложениями. Одно из очень молодых, перспективных и бурно развивающихся направлений химии является супромолекулярная химия. В течение по-следних 30-ти лет своего существования супрамолекулярная химия успела преодолеть ряд значительных периодов, которые необходимы для развития науки. Следует сказать, что основополагающие идеи, определения и понятия этой дисциплины еще не являются общедоступными, достаточно известными и установленными. В данной работе рассмотрим развитие данной области науки, выявим наиболее удачные определения ее задач и понятий. Целью работы также явилось рассмотрение современных состояний и перспектив супромолекулярной химии.

Заключение

Высший уровень сложности организации представлен живыми системами, жизнью [22]. Кульминация жизненных проявлений — развитие мозга, пластичность и гибкость нервной системы, эпигенез, сознание и мышление. Как было очевидно из различных обсуждавшихся выше примеров, химию и, в особенности, супрамолекулярную химию, связывают с биологией двойственные отношения. Во многих химических исследованиях использу¬ются вещества биологической или биомиметической природы. За последние годы произошли глубокие изменения в подходах к химическим проблемам, когда химики, осознав мощь и потенциальные возможности природных химических процессов в биологических системах, поставили их на службу химии, начав использовать для решения химических задач. Примерами могут служить применение природных ферментов в качестве химических реагентов, получение каталитических антител, контроль за генной экспрессией, развитие методов молекулярной селекции и эволюции и т. д. В то же время детальное изучение биологических процессов хими-ками позволило подойти к пониманию их протекания на молекулярном уровне и к выработ¬ке методов влияния на них путем введения специально подобранных ве¬ществ. Химическая и биологическая культуры [23] неразрывно связаны и все больше и больше сближаются. С другой стороны, вызов, брошенный химии, состоит в создании абиотических систем, не существующих в природе, являющихся плодом воображения химика, обладающих желательными структурными особенностями и свойствами, отличными от тех, которыми обладают биологические системы, но (по меньшей мере) сопоставимых с ними по своей эффективности и селективности. Не связанная ограничениями, накладываемыми требова¬ниями, предъявляемыми к биологическим системам, абиотическая химия свободна в создании новых соединений и процессов. Область химии зна¬чительно шире, чем область биологии, охватывающей лишь системы, реаль¬но существующие в природе. Супрамолекулярная химия возникла и развивалась как химия ан-самб¬лей, удерживаемых нековалентными взаимодействиями. Через поня-тия рас¬познавания и самопроцессов она пришла к концепциям информации (пас¬сивной и активной) и запрограммированных систем, все более становясь химией молекулярной информации, изучающей хранение информации на молекулярном уровне, а также считывание, передачу и обработку информации на супрамолекулярном уровне [35]. Таким образом, можно говорить о том, что супрамолекулярная химия это наука о несущей информацию материи. В ходе развития супрамолеккулярной химии в фундаментальную триаду Мира: материя — энергия — информация в химии добавляется третий компонент. Химические системы хранят информацию как в аналоговой форме, закодированной в особенностях структуры молекул или супермолекул (ассоциатов) (размер, форма, природа и относительное расположение центров взаимодействия и т. д., а также в "цифровой", дигитализированной форме, т. е. в виде различных состояний или связностей химического объекта Введение молекулярных и супрамолекулярных устройств в ульт-рамикросхемы, является потенциальной возможностью создания компо-нентов компьютерных систем будущего, уже сейчас их называют молекулярными компьютерами. Высокоинтегрированные архитектура и операционная система молекулярных компьютеров основывались бы на параллельных, а не на последовательных процессорах. Системы, необходимые для молекулярных компьютеров, могут возникать в ходе самосборки несущих соответствующую информацию фрагментов, и, таким образом, принципиально возможно проведение вычислений посредством молекулярной самосборки. В качестве биологических приложений можно было бы ожидать производства компонентов для сенсорных и двигательных протезов, что имеет огромное значение для медицины. Как уже отмечалось ранее, объекты, возникающие в результате самосборки и самоорганизации ряда компонентов, могут быть способны к самокоррекции и адаптации. Эта особенность позволяет объяснить, почему большие многоцентровые белковые архитектуры образуются не из единственной длинной полипептидной цепи, но в результате ассоциации нескольких меньших по размеру протеиновых фрагментов]. Следующим по сложности шагом вслед за созданием запрограммированных систем может стать возможность получения химических обучаемых (learning) систем, таких систем, которые не просто запрограммированы на определенное поведение, но способны к самомодификации и адаптации в ответ на некоторые внешние воздействия. Это дает возможность создания систем, способных эволюционировать, т. е. прогрессивно изменять свою внутреннюю структуру под влиянием окружающей среды. Работа над обучаемыми системами предполагает также переход от закрытых систем к открытым, то есть к системам, связанным во времени и в пространстве со своим окружением. Любая наука проходит путь изучения от простого к сложному. Высший уровень сложности организации представлен живыми системами, жизнью. Кульминация жизненных проявлений — развитие мозга, пластичность и гибкость нервной системы, эпигенез, сознание и мышление. Давно отмечено, что химию и, в особенности, супрамолекулярную химию, связывают с биологией двойственные отношения. Во многих химических исследованиях используются вещества биологической или биомиметической природы. За последние годы произошли глубокие изменения в подходах к химическим проблемам, когда химики, осознав мощь и потенциальные возможности природных химических процессов в биологических системах, поставили их на службу химии, начав использовать для решения химических задач. Например, применение природных ферментов в качестве химических реагентов, получение каталитических антител, контроль за генной экс¬прессией, развитие методов молекулярной селекции и эволюции и т. д. Доскональное исследование биологических процессов позволило подойти к пониманию их протекания на молекулярном уровне и к созда-нию методов влияния на них путем введения специально подобранных веществ. Химическая и биологическая культуры неразрывно связаны и все больше и больше сближаются. Не связанная ограничениями, накладываемыми требованиями, предъявляемыми к биологическим системам, абиотическая химия свободна в создании новых соединений и процессов. Область химии значительно шире, чем область биологии, охватывающей лишь системы, реально существующие в природе. Будущее химии будет определяться как внутренними, так и внеш-ними факторами. Ее эволюция в сторону большего разнообразия объектов и повышения их сложности также берет за точку отсчета биологические явления. В природных процессах химик находит иллюстрацию возможно-стей, черпает вдохновение, обретает стимул к работе и уверенность в успехе, так как их существование доказывает, насколько сложные системы могут быть созданы на основе молекулярных компонентов. Можно сказать, что естест¬венные науки, и в особенности химия, опираются на биологию согласно аксиоме существования: уже тот факт, что биологические системы, и в частности человеческий организм, существуют, доказывает, какой фантастической сложности структур и функций позволяет достичь молекулярный мир. Существование жизни показывает, что такая сложность на самом деле возможна, несмотря на то, что мы пока еще не способны понять, как она возникла и за счет чего функционирует. Другими словами, если бы мы не существовали, мы были бы не в состоянии вообразить возможность своего существования! Молекулярный мир биологии — лишь один из возможных миров химической Вселенной, миров, которые ждут своего часа, когда будут созданы руками химика.

Список литературы

1. Волков В.А., Вонский Е.В., Кузнецова Г.И. //Выдающиеся химики мира. М. 1991. 2. Lehn J.-M. // Pure and Appl. Chem. 1978. 50. P. 871. 3. Lehn J.-M. // Struct. Bonding. 1973. 16. P. 1. 4. Лен Ж.-М.. // Химия за рубежом., М. 1989. C. 13. 5. Lehn J.-M. // Science. 1985. 227. P. 849. 6. Lehn J.-M. Supramolecular Chemistry, Concepts and Perspectives. Weinheim, 1995.Русский перевод: Лен Ж.-М. Супрамолекулярная химия. Концепции и перспективы. Новосибирск, 1998. 7. Лен Ж.-М.. // Российский химический журнал. 1995. 39. С. 94. 8. Ehrlich P. // Studies on Immunity. Wiley. N.Y., 1906. Цит по [6]. 9. Fischer E. // Ber. Deutsch. Chem. Ges. 1894. 27. 2985. Цит по [6]. 10. Werner A. // Zeitschr. Anorg. Chem. 1893. 3. 267. Цит по [6]. 11. Wolf K.L., Frahm F., Harms H. // Z. Phys. Chem. Abt. 1937. B 36. P. 17. Цит по [5]. 12. Lehn J.-M. // Pure and Appl. Chem. 1979. 51. P. 979. 13. Овчинников Ю.А., Иванов В.Т., Шкроб А.М. Мембранно-активные комплексоны. М. 1974. 14. ДавыдоваС.Л. Удивительные макроциклы. Л., 1989. 15. Педерсен Ч.Дж. Химия за рубежом. М., 1989. 16. Пожарский А.Ф. // Соросовский образовательный журнал. 1997. № 9. С. 32. 17. Cram D.J. // Science. 1983. 219. P. 1177. 18. Дядин Ю.А., Удачин К.А., Бондарюк И.В. Соединения включения. Новосибирск. 1988. 19. Muller A., Reuter H., Dillinger S. // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1995. 34. P. 2328. 20. Powell H.M. // J. Chem. Soc. 1948. 1. P. 61. 21. Gopal R., Robertson B.E., Rutherford J.S. // Acta Cryst. C. 1989. 45. P. 257. 22. Philp D., Stoddart J.F. // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1996. 35. P. 1155. 23. Wenz G. // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1994. 33. P. 803. 24. Viliers A., Hebd C.R. // Seances Acad. Sci. 1891. 112. P. 536. Цит. по [23]. 25. Schardinger F. // Z. Unters Nahr. Genussm. Gebrauchsgegenstaende. 1903. 6. 865, Цит. по [23]. 26. Cramer F. Einschlussverbindungen. Berlin, Springer-Werlag, 1954, Цит. по [23]. 27. Tabushi I. // Acc. Chem. Res. 1982. 15. P. 66. Цит. по [23]. 28. Lehn J.-M., Rigault A., Siegel J., Harrowfield J., Chevrier B., Moras D. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1987. 84. P. 2565. 29. Пожарский А.Ф., Солдатенков А.Т. Молекулы-перстни. — М.: Химия, 1993.- С. 40. 30. Яцимирский К.Б., Лампека Я. Физикохимия комплексов металлов с незаполненной d-обо- лочкой с макроциклическими лигандами. — Киев: Наук, думка, 1985. 31. Lawrence D.S., Jiang T., Levett M. // Chem. Rev. 1995. 95. P. 2229. 32. Китайгородский А.И. Молекулярные кристаллы. М., 1971. 33. Китайгородский А.И. Смешанные кристаллы. М., 1983. 34. Авгуль Н.Н., Киселев А.В., Пошкус В.Д. Адсорбция на однородных поверхностях. М., 1975. 35. Дашевский В.Г. Конформации органических молекул. М., 1974. 36. Дашевский В.Г. Конформационный анализ макромолекул. М., 1987. 37. Дмитриев И.С. Молекулы без химических связей. — Л.: Химия. Ленингр. отд-ние, 1980.

Горят сроки, а работа ещё не готова?

Заполните небольшую форму заказа и мы сможем помочь вам сдать работу в оговоренные сроки!