Host-guest binding capacity of cucurbituril

Mock, William L.; Shih, Neng Yang

doi:10.1021/jo00168a069

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“…In a classic example of copper-free catalysis of the 1,3-dipolar cycloaddition, Mock and co-workers [25] demonstrated as early as 1983, and long before the philosophy of click chemistry had been popularized by Sharpless and co-workers, [3] that cucurbituril (CB) could catalyze this reaction through its ability to form a 2:1 host-guest complex involving the azide and alkyne included within the cavity of the CB to generate only the 1,4-isomer. This type of catalysis is reminiscent of the cyclooctyne ring-strain strategy in that the inclusion of the azide and alkyne inside the cavity of CB creates a geometry similar to that of the transition state, and hence, speeds up the reaction dramatically.…”

Section: 3-dipolar Cycloadditions Of Azides With Alkynesmentioning

confidence: 99%

Reactions under the Click Chemistry Philosophy Employed in Supramolecular and Mechanostereochemical Systems

Fahrenbach

Stoddart

2011

Chemistry An Asian Journal

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On the occasion of the 10th anniversary of click chemistry FOCUS REVIEWSAbstract: Supramolecular chemistry and mechanostereochemistry have been major beneficiaries of the concepts and reactions pioneered under the "click chemistry" philosophy. The success of the copper(I) 1,3-dipolar cycloaddition between azides and alkynes, resulting in the triazole ring has inspired the application of other emerging click reactions, for example, Diels-Alder cycloadditions, thiolene/yne chemistry, and nitrile N-oxide cycloadditions, towards the creation of advanced functional supramolecular and mechanostereochemical systems. In this Focus Review, recent advances in the use of click chemistry in these fields are highlighted.

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Section: 3-dipolar Cycloadditions Of Azides With Alkynesmentioning

confidence: 99%

Reactions under the Click Chemistry Philosophy Employed in Supramolecular and Mechanostereochemical Systems

Fahrenbach

Stoddart

2011

Chemistry An Asian Journal

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“…Desta forma, os cucurbitandos são capazes de formar compostos de inclusão, complexos e adutos com uma enorme variedade de espécies quí-micas 35,36 . Podemos citar entre elas as aminas 12,14,34,[37][38][39] , compostos aromáticos 40,41 , heterocíclicos [42][43][44] , viologênios [44][45][46][47][48][49] , poliaminas, peptídios e aminoácidos [50][51][52] , álcoóis 50,53,54 , surfatantes 53,55 , tióis, gases como CO 2 , O 2 , Kr, N 2 e Xe 31,32,56-58 , metais, complexos e muitas outras, como corantes 59,60 e fármacos [59][60][61][62] (Tabela 2). Em termos de constantes de formação médias de caviplexos de CB [6] com um grande número de compostos, como álcoóis por exemplo, são geralmente uma ordem de grandeza superiores às obtidas com α-ciclodextrinas, mostrando que também exibem uma grande afinidade por moléculas neutras, além de maior seletividade por conta dos fatores mencionados anteriormente.…”

Section: Compostos De Inclusão Com Cucurbitandosunclassified

Cucurbiturilas

Demets¹

2007

Quím. Nova

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Recebido em 7/8/06; aceito em 9/11/06; publicado na web em 17/7/07 CUCURBITURILS. This review article describes the properties and the main applications of the glicol[n]urils. These compounds are cavitands made of n glycolurilic units arranged in circles, giving rise to extremely symmetric toroidal molecules. The cucurbit [n]urils create this way variable-sized hydrophobic cavities and the glycolurilic carbonyles delimit two portals on these cavities, slightly narrower than their internal radii. Their structure, physical and chemical properties favor the formation of inclusion compounds, and turn them into important building blocks for supramolecular chemistry and nanotechnology.Keywords: cucurbiturils; cucurbitands; inclusion compounds. INTRODUÇÃOAs cucurbiturilas foram sintetizadas pela primeira vez por Behrend e colaboradores 1 em 1905, como resultado da condensação da uréia e do glioxal, formando glicolurila e análogos poliméricos na presença de formaldeído. A tecnologia da época não permitiu uma caracterização inequívoca e a estrutura peculiar destes polímeros só foi elucidada pelo grupo de Mock, 80 anos mais tarde 2 . Pela primeira vez demonstrou-se que os cucurbitandos, outra designação desta família de compostos (abreviados também por CB[n]), eram estruturas cíclicas toroidais, compostas por 6 unidades de glicolurila, ligadas por grupos -CH 2 -em suas aminas de simetria D 6H (Figura 1).A nomenclatura oficial deste composto é complexa* e a sua forma de abóbora deu origem a seu nome, de cucurbita em latim (* segundo a IUPAC, o nome da cucurbit[6]urila ou CB[6] seria: dodecaidro-1H, 4H, 14H, 17H-2, 16:3, 15-dimetano-5H, 6H, 7H, 8H, 9H, 10H, 11H, 12H, 13H, 18H, 19H, 20H, 21H, 22H, 23H, 24H, 25H, 26H-2, 3-4a, 5a, 6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 11a, 12a, 13a, 15, 16, 17a, 18a, 19a, 20a, 21a, 22a, 23a, 24a, 2 -3 -5a, 26a -tetracosaazabispentaleno[1''',6''':5'',6'',7'']cicloocta[1'', 2'', 3'':3', 4']pentaleno(1',6':5,6,7)cicloocta(1,2,3-gh:1',2',3'-g'h')cicloocta(1, 2, 3-cd:5, 6, 7-c'd')dipentaleno-1, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 17, 19, 21, 23, 25-dodecona).Esta estrutura, além de ser simétrica, possui uma cavidade central hidrofóbica relativamente grande, que é capaz de acomodar espécies variadas para a formação de compostos de inclusão, também chamados de caviplexos, como o fazem outras famílias de cavitandos como as ciclodextrinas ou calixarenos. Na cucurbit[6]urila, existem 12 carbonilas orientadas para fora das cavidades, 6 de cada lado, formando assim dois portais para as cavidades, e conferindo à molé-cula um caráter básico de Lewis. Os métodos mais modernos de análise constataram que não eram formados apenas anéis de 6 membros nas sínteses de cucurbiturilas, mas que outros análogos cíclicos com 5 a 11 unidades glicolurílicas também eram formados durante as sínteses. Os recentes avanços em química orgânica sintética permitiram a elaboração de novas rotas, resultando em rendimentos diferenciados na produção destes homólogos. O maior controle sobre a distribuição dos produtos síntese tornou viável a síntese de CB [7] e ...

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“…The number of glycouril units in cucucrbituril homologues renders varying size to their hydrophobic cavity while portal carbonyl groups on portals provide hydrophilic exterior to these macrocycles. The CB[n] macrocycles show efficient and selective binding toward simple gaseous molecules [3], aliphatic/aromatic cations [16][17][18][19][20][21], metal complexes [22][23][24][25][26] Semiempirical quantum chemical investigations on novel tubular nanostructures of modified CB[n] combined with transition metals have been reported [37]. Furthermore density functional theory have been successfully applied to characterize the electronic structure and spectral features of CB [n] homologues and modified CB[n] hosts [37][38][39][40][41][42][43][44].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%