¿En qué se diferencia la química analítica supramolecular de la química analítica regular? ¿Cómo es más difícil?

Es lo mismo que la química analítica, pero hay muchos más problemas. Las dificultades con las que nos encontramos se deben principalmente al hecho de que no estamos tratando con polímeros (que tienen técnicas analíticas bien definidas) y no estamos tratando con moléculas pequeñas (que tienen otras técnicas bien definidas). Nuestros sistemas son * mucho * más grandes que las moléculas pequeñas y el peso molecular es más bajo que los sistemas poliméricos.

El verdadero problema viene con el bit supramolecular. Si se trata de una situación de huésped-huésped, o un sistema grande que se mantiene unido con enlaces intramoleculares, no covalentes, se vuelve peludo rápidamente. En nuestro laboratorio tenemos que aprender todas las técnicas de moléculas pequeñas, pero también necesitamos las técnicas de polímeros, así como las técnicas de RMN 3-D que (DOSY, NOESY, ROESY, etc.). En nuestra situación específica, tenemos psuedorotaxanos que estamos usando para ensamblar polímeros, así como algunas otras cosas.

-Tome la cristalografía de rayos X: en primer lugar, es bastante complicado cultivar un solo cristal de calidad de rayos X. Ahora intenta hacer crecer uno donde el complejo se mantenga unido con nada más que enlaces H, interacciones dipolo-dipolo y apilamiento pi-pi. Ahora agregue el hecho de que el huésped, el anfitrión y el complejo pueden tener diferentes solubilidades. Es dificil. La difracción de polvo no nos sirve de nada. Si logra que crezca el cristal, solo muestra las interacciones en estado sólido, no la solución.

-Nuestros invitados son sales orgánicas. El ADN, el ARN y las proteínas también están cargados, pero son solubles en agua y la secuencia de monómeros siempre está perfectamente controlada y su PDI siempre es 1. Nuestros polímeros están altamente cargados, pero no son solubles en agua. También tienen PDI = / 1. Entonces, ¿cómo obtenemos MW? GPC realmente no fue diseñado para sistemas cargados. Podemos hacer una estimación, pero solo los sistemas con los Ka más altos tienen la posibilidad de atravesar la columna intacta. A nuestros sistemas también les gusta formar agregados y micelas extrañas. La fuerza de la constante de unión está en el rango de 10 ^ 5 para nuestro sistema (mucho más débil que las proteínas y enzimas). Pero, cambia con la polaridad del disolvente, la concentración, la temperatura, el pH, etc. RMN, viscosidad intrínseca, dispersión de luz, GPC, todos estos métodos usan soluciones * diluidas *. ¿Cómo sabemos que estamos obteniendo MW precisos para los materiales a granel? Los métodos de especificación de masas también son difíciles porque tienes que vaporizar las cosas. Si desea obtener propiedades estructurales de los materiales, necesita grandes cantidades. Nuestros hosts están hechos con síntesis de más de 6 pasos que tienen 2 pasos de ciclación. También tenemos que encontrar una manera de emitir películas teniendo en cuenta que nuestros anfitriones e invitados no tienen la misma solubilidad y que la unión cambia con la temperatura y la polaridad del disolvente.

Solo hay muchas consideraciones adicionales. Y no serán las mismas para todos los específicos de la química supramolecular. Incluso en nuestro pequeño subcampo (química del huésped anfitrión), los diferentes pares huésped-huésped tendrán diferentes desafíos.

En química supramolecular, primero debe caracterizar las entidades individuales y luego caracterizarlas en forma masiva o supramolecular, a veces esas interacciones secundarias son tan fuertes que no puede caracterizar la especie que está formando estructuras supramoleculares.