Клатратное соединение - Clathrate compound
Клатрат представляет собой химическое вещество , состоящее из решетки , которая содержит ловушки или молекулу. Слово клатрат происходит от латинского clathratus ( clatratus ), что означает « решетчатый с решетками ». Традиционно клатратные соединения являются полимерными и полностью покрывают гостевую молекулу, но в современном использовании клатраты также включают комплексы хозяин-гость и соединения включения . Согласно IUPAC , клатраты представляют собой соединения включения, «в которых молекула-гость находится в клетке, образованной молекулой-хозяином или решеткой молекул-хозяев».
Возникновение и сфера действия
Традиционно клатратные соединения относятся к полимерным хозяевам, содержащим молекулярных гостей. В последнее время этот термин относится ко многим молекулярным хозяевам, включая каликсарены и циклодекстрины, и даже к некоторым неорганическим полимерам, таким как цеолиты . Природный клатрат кремнезема , чибаит, был описан в Японии в 2008 году.
Многие клатраты происходят из каркасов с органическими водородными связями . Эти каркасы состоят из молекул, которые «самоассоциируются» за счет множественных взаимодействий водородных связей. Самыми известными клатратами являются клатраты метана, в которых водородно-связанный каркас создается водой, а гостевые молекулы - метаном. Большие количества метана, естественно замороженного в этой форме, существуют как в формациях вечной мерзлоты, так и под дном океана. Другие сети с водородными связями получают из гидрохинона , мочевины и тиомочевины . Наиболее изученной молекулой-хозяином является соединение Дианина .
2CCl4.jpg)
Соединения Гофмана представляют собой координационные полимеры с формулой Ni (CN) 4 · Ni (NH 3 ) 2 . Эти материалы кристаллизуются с небольшими ароматическими гостями (бензол, некоторые ксилолы), и эта селективность коммерчески используется для разделения этих углеводородов. Металлоорганические каркасы (MOF) образуют клатраты.
Фотолитически чувствительные соединения в клетках были исследованы как контейнеры для высвобождения лекарства или реагента .
История
Клатратные гидраты были открыты в 1810 году Хамфри Дэви . Клатраты были изучены П. Пфайффером в 1927 г., а в 1930 г. Э. Гертель определил «молекулярные соединения» как вещества, разлагаемые на отдельные компоненты в соответствии с законом действия массы в растворе или газе. В 1945 году HM Powell проанализировал кристаллическую структуру этих соединений и назвал их клатратами .
Связанные материалы
Соединения включения часто представляют собой молекулы, тогда как клатраты обычно являются полимерными . В отличие от клатратных соединений интеркаляционные соединения не трехмерны.