Modes of Binding Interaction between Viologen Guests and the Cucurbit[7]uril Host

Abstract

[structure: see text] Host-guest interactions between cucurbit[7]uril (CB7) and a series of dialkyl-4,4'-bipyridinium (viologen) dicationic guests were investigated by NMR spectroscopy. CB7 includes the aromatic nucleus of short chain viologens, but the mode of interaction is different with longer chain viologens due to the favorable hydrophobic interactions between the terminal alkyl substituents and the inner cavity of the host. A new pseudorotaxane was designed and synthesized on the basis of viologen-CB7 binding interactions.

Cucurbiturilas

“…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.…”

“…Alguns fluoróforos apresentam atividade eletroquímica sendo passíveis de oxidação ou redução, alterando todo o seu comportamento fotofísico, como é o caso por exemplo dos viologênios. Kaifer demonstraram que é possível incluir metil viologênios e dimetil diazapirênios em CB [7], mantendo suas propriedades eletroquímicas 47,139 .…”

pH-controlled release of auxin plant hormones from cucurbit[7]uril macrocycle

“…Such host-guest complexes have recently received considerable interest [17][18][19][20] as nontoxic drug delivery and controlled release systems. However, while a notable amount of literature reports are concerned with the interaction of neutral and cationic [21][22][23][24][25] guest molecules with cucurbit[n]urils, relatively little is known on the noncovalent complexation between weak organic acids and macrocyclic hosts.…”

A study of the interaction between inverted cucurbit[7]uril and symmetric viologens

“…More recently, the interaction of the same family of dialkyl-4,4 0 -bipyridinium dicationic guests with cyclohexanocucurbit [6]uril and twisted cucurbit [14]uril has also been studied.…”