“the secret of life is molecular recognition the ability...
TRANSCRIPT
![Page 1: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/1.jpg)
“The secret of life is molecular recognition ; the ability of one molecule to recognize
another through weak bonding interactions.”
Linus Pauling at the 25th anniversary of
the Institute of Molecular Biology at the University of Oregon
In the end it is nothing but equilibrium binding and kinetics.
Karsten Rippe, Biochemistry II Lecture
![Page 2: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/2.jpg)
Analytical Methods in Supramolecular Chemistry
0 0.5 1
Ideální chováníNeideální chování
Cha
rakt
eris
tika
Molární poměr S : L
S
L
![Page 3: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/3.jpg)
Analytical Methods in Supramolecular Chemistry
Mějme systém mající dvě složky S a L tvořící komplex 1 : 1, tj. SL
Fyzikální „primitivní“ popis ( f )
aS = γS · cSf f f
aL = γL · cLf f f
Stotal = cSf f
Chemický „sofistikovaný“ popis ( c )
aS = cSc c
aL = cLc c
aSL = cSLc c
K =cL · cS
c c
cSLc
Stotal = cS + cSLc c c
cSL + K · cS · cLc c c
cS + cSL = cSc c f
Stotal = Stotalfc
c
cSf
cS =1 + K · cL
ccS = aS
c f
c
1γS =
1 + K · cL
f
![Page 4: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/4.jpg)
Analytical Methods in Supramolecular Chemistry
Vazebná (asociační, rovnovážná, stability) konstanta Ka
Disociační konstanta KD
Ka = 1 / KD
S + L SL
K = aS · aL
aSL=
γS · cS · γL · cL
γSL · cSL
cS · cL
cSL
γS · γL
γSL= · = Kγ · Ka
∆G = -RT · ln K
∆G = ∆H - T∆Sln K = - +
∆H ∆S
RT R
![Page 5: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/5.jpg)
Kenneth Antonio ConnorsBinding Constants – The Measurement of Molecular ComplexStability
John Wiley & Sons 1987, ISBN-10: 0-471-83083-6, 432 pages.
Hans-Jörg Schneider and Anatoly K. YatsimirskyPrinciples and Methods in Supramolecular Chemistry
John Wiley & Sons 2000, ISBN-10: 0-471-97253-3, 362 pages.
Christoph A. SchalleyAnalytical Methods in Supramolecular Chemistry
John Wiley & Sons 2007, ISBN-10: 3-527-31505-5, 502 pages.
Christoph A. SchalleyAnalytical Methods in Supramolecular Chemistry
Wiley-VCH 2012, 2nd, 2 vol., ISBN-10: 352732982X, 844 pages
![Page 6: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/6.jpg)
• INTRODUCTION
• QUANTITATIVE ANALYSIS OF BINDING PROPERTIES
• ISOTHERMAL TITRATION CALORIMETRY IN SUPRAMOLECULAR CHEMISTRY
• EXTRACTION METHODS
• MASS SPECTROMETRY AND GAS PHASE CHEMISTRY OF SUPRAM OLECULES
• DIFFUSION NMR IN SUPRAMOLECULAR CHEMISTRY AND COMPL EXED SYSTEMS
• PHOTOPHYSICS AND PHOTOCHEMISTRY OF SUPRAMOLECULAR S YSTEMS
• CIRCULAR DICHROISM SPECTROSCOPY
• ELECTROCHEMICAL METHODS
• CRYSTALLOGRAPHY AND CRYSTAL ENGINEERING
• SCANNING PROBE MICROSCOPY
• SINGLE-MOLECULE FORCE SPECTROSCOPY OF SUPRAMOLECULA R COMPLEXES
• CONFOCAL LASER SCANNING MICROSCOPY: A VERSATILE SPE CTROSCOPIC TOOL FOR THE INVESTIGATION OF MOLECULAR GELS
• TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY (TEM) OF RADIATION SENSITIVE
• SUPRAMOLECULAR ARCHITECTURES - STRATEGIES FOR A COMP REHENSIVE
• STRUCTURE CHARACTERIZATION
• THE CHARACTERIZATION OF SYNTHETIC ION CHANNELS AND PORES
• THEORETICAL METHODS FOR SUPRAMOLECULAR CHEMISTRY
![Page 7: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/7.jpg)
Analytical Methods in Supramolecular Chemistry
Paramagnetické látky, malá změna chemických posunů
střední
0.1 – 2 mg
< 10-3 mol.L-1
log K < 4
libovolné deuterované
1H NMR
Komplikace metody:
Potřebná čistota látek:
Množství minoritní látky:
Obvyklé koncentrace:
Vhodná pro konstanty:
Prostředí:
Metoda:
![Page 8: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/8.jpg)
∆δ (Hz)
n/n
syn,syn
K = 615 ±±±± 68
TrisTB diastereomers + 1,2,4,5-tetracyanobenzene
syn,anti
K = 17 ±±±± 2
anti,anti
K = 16 ±±±± 2B. Dolenský, J. Kessler, M. Jakubek, J. Novotná, J. Čejka, V. Král
Tetrahedron Lett., 2012, in press.
Ksyn,syn / Kanti,anti = 24
tweezers effect = 1.4
![Page 9: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/9.jpg)
N
NN
NN
N
![Page 10: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/10.jpg)
ppm
NHOOC
O
NO2
NO2
H
N
NN
NN
N
(±±±±)-syn,syn-trisTB
Test chirálního rozpoznání
+
+ 0,1 ekv.
+ 0,3 ekv.
(±)-syn,syn-trisTB
N-(3,5-Dinitrobenzoyl)- D-α-phenylglycine
1 H N
MR
spe
ktra
Každý z enantiomerů trisTB interaguje jiným způsobem
![Page 11: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/11.jpg)
Test chirálního rozpoznání
v CDCl3
v CDCl3 / (CD3)2SO 5:1
N
NN
NN
N
N-(3,5-Dinitrobenzoyl)- D-α-phenylglycine
(±±±±)-syn,syn-trisTB+
1 H N
MR
spe
ktra
Přídavek DMSO interakci neruší
![Page 12: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/12.jpg)
Test chirálního rozpoznání Dochází ke změněchemických posunů
Nedochází ke změněchemických posunů
Pravděpodobn ě dochází
k interakci do kavity
Ostatní signály nelzesledovat ( překryvy )
![Page 13: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/13.jpg)
Analytical Methods in Supramolecular Chemistry
Paramagnetické látky
malá
5 – 20 mg
< 10-2 mol.L-1
log K < 3
libovolné
13C NMR
Komplikace metody:
Potřebná čistota látek:
Množství minoritní látky:
Obvyklé koncentrace:
Vhodná pro konstanty:
Prostředí:
Metoda:
![Page 14: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/14.jpg)
Analytical Methods in Supramolecular Chemistry
překryvy pásů
vysoká
0,010 – 0,100 mg
10-2 – 10-4 mol.L-1
záleží na molárním absorpčním koeficientu
voda, omezeně i další
UV-Vis
Komplikace metody:
Potřebná čistota látek:
Množství minoritní látky:
Obvyklé koncentrace:
Vhodná pro konstanty:
Prostředí:
Metoda:
![Page 15: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/15.jpg)
N
N
N
N
N
NN
N
+
syn-bisTB
syn-bisTB
+TCNE
anti-bisTB
anti-bisTB
+ TCNE
anti-bisTB + TCNE
syn-bisTB + TCNE
13/60
![Page 16: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/16.jpg)
Analytical Methods in Supramolecular Chemistry
překryvy pásů, zhášení fluorescence
velmi vysoká
0,001 – 0,010 mg
10-3 – 10-6 mol.L-1
log K = 2 – 7
voda, omezeně i další
Fluorometrie
Komplikace metody:
Potřebná čistota látek:
Množství minoritní látky:
Obvyklé koncentrace:
Vhodná pro konstanty:
Prostředí:
Metoda:
![Page 17: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/17.jpg)
Analytical Methods in Supramolecular Chemistry
překryvy pásů
vysoká
0,001 – 0,100 mg
záleží na molárním absorpčním koeficientu
záleží na molárním absorpčním koeficientu
pouze některé rozpouštědla
Infračervená spektroskopie
Komplikace metody:
Potřebná čistota látek:
Množství minoritní látky:
Obvyklé koncentrace:
Vhodná pro konstanty:
Prostředí:
Metoda:
![Page 18: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/18.jpg)
Analytical Methods in Supramolecular Chemistry
malá přesnost, nízká citlivost
vysoká
10 – 100 mg
10-1 – 10-2 mol.L-1
log K < 2
voda, omezeně i další
Polarimetrie
Komplikace metody:
Potřebná čistota látek:
Množství minoritní látky:
Obvyklé koncentrace:
Vhodná pro konstanty:
Prostředí:
Metoda:
![Page 19: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/19.jpg)
Analytical Methods in Supramolecular Chemistry
omezena na opticky aktivní látky
vysoká
0,01 – 1 mg
10-3 – 10-5 mol.L-1
log K = 1 – 6
voda, omezeně i další
CD / ORD
Komplikace metody:
Potřebná čistota látek:
Množství minoritní látky:
Obvyklé koncentrace:
Vhodná pro konstanty:
Prostředí:
Metoda:
![Page 20: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/20.jpg)
Complexation study by UV-Vis
� (+) TB with L-Lys
� (-) TB with D-Lys
� (+) TB with D-Lys
� (-) TB with L-Lys
N
NN
ArAr
F
F
F
F
Ar
O
N N
NN
Ar
Ar
F
F
F
F
O
N N
Ar
Co CoN
F F
F
FF
NH2NH2
COOMe
Ar =
![Page 21: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/21.jpg)
350 550400 450 500
Wavelength [nm]
-4
-2
0
2
4
(-) TB with D-Lys
Wavelength [nm]
-4
-2
0
2
350 400 450 500 550
4
(+) TB with L-Lys
350 550400 450 500-4
2
-2
0
4
Wavelength [nm]
(-) TB with L-Lys
350 550400 450 500
- 2
4
0
2
-4
Wavelength [nm]
(+) TB with D-Lys
Red enantiomers ;1.1 eq, grey ; 3.3 eq green ; 9.4 eq blue
c = 1.085 10-5 mol/L
Complexation study by ECD
![Page 22: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/22.jpg)
Binding constants of enantiomers with tested aminoacids
Amino acid (–)-TB (+)-TB
L- His 8.9 ± 0.8 7.9 ± 0.7
D- His 7.9 ± 1.2 8.9 ± 0.9
L- Lys 41.7 ± 2.2 21.7 ± 3.6
D- Lys 20.9 ± 2.7 42.3 ± 4.1
L- Pro 9.8 ± 0.9 8.9 ± 0.8
D- Pro 8.9 ± 0.9 9.8 ± 0.4
NH2
COOCH3NH
N
NH2
COOCH3NH2
COOCH3
NH
![Page 23: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/23.jpg)
Analytical Methods in Supramolecular Chemistry
závislost na ∆H, vedlejší reakce
nejvyšší
1 – 10 mg
10-1 – 10-3 mol.L-1
záleží na velikosti ∆H
voda, omezeně i další
Kalorimetrie
Komplikace metody:
Potřebná čistota látek:
Množství minoritní látky:
Obvyklé koncentrace:
Vhodná pro konstanty:
Prostředí:
Metoda:
![Page 24: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/24.jpg)
Analytical Methods in Supramolecular Chemistry
značná závislost na prostředí a teplotě
velmi vysoká
0,1 – 10 mg
10-1 – 10-4 mol.L-1
log K = 2 – 12
zejména voda
Potenciometrie - pH
Komplikace metody:
Potřebná čistota látek:
Množství minoritní látky:
Obvyklé koncentrace:
Vhodná pro konstanty:
Vhodné prostředí:
Metoda:
![Page 25: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/25.jpg)
Analytical Methods in Supramolecular Chemistry
značná závislost na prostředí, potřeba selektivní elektrody
vysoká
0,01 – 1 mg
10-2 – 10-5 mol.L-1
log K = 2 – 6
zejména voda
Potenciometrie - ISE
Komplikace metody:
Potřebná čistota látek:
Množství minoritní látky:
Obvyklé koncentrace:
Vhodná pro konstanty:
Vhodné prostředí:
Metoda:
![Page 26: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/26.jpg)
Analytical Methods in Supramolecular Chemistry
pouze pro látky podléhající redox reakcím, citlivá ale méně přesná než potenciometrie
velmi vysoká
0,001 – 1 mg
10-2 – 10-7 mol.L-1
log K = 2 – 7
zejména voda
Polarografie
Komplikace metody:
Potřebná čistota látek:
Množství minoritní látky:
Obvyklé koncentrace:
Vhodná pro konstanty:
Vhodné prostředí:
Metoda:
![Page 27: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/27.jpg)
Analytical Methods in Supramolecular Chemistry
nabité látky jakožto nečistoty, nesymetrickéionty
velmi vysoká
0,001 – 1 mg
10-2 – 10-6 mol.L-1
log K = 2 – 6
libovolné
Konduktometrie
Komplikace metody:
Potřebná čistota látek:
Množství minoritní látky:
Obvyklé koncentrace:
Vhodná pro konstanty:
Vhodné prostředí:
Metoda:
![Page 28: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/28.jpg)
Analytical Methods in Supramolecular Chemistry
malá přesnost, nespecifické associace
malá
< 0,000 001 mg
libovolný plyn, LC-MS kapalina
Hmotnostní spektroskopie
Komplikace metody:
Potřebná čistota látek:
Množství minoritní látky:
Obvyklé koncentrace:
Vhodná pro konstanty:
Vhodné prostředí:
Metoda:
![Page 29: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/29.jpg)
Analytical Methods in Supramolecular Chemistry
mikrodisperze
střední
0,1 – 10 mg
10-2 – 10-6 mol.L-1
log K = 1 – 5
libovolné
Rozpustnost
Komplikace metody:
Potřebná čistota látek:
Množství minoritní látky:
Obvyklé koncentrace:
Vhodná pro konstanty:
Vhodné prostředí:
Metoda:
![Page 30: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/30.jpg)
Analytical Methods in Supramolecular Chemistry
vzájemná mísitelnost fází
střední
0,01 – 1 mg
log K = 5 – 12
libovolné dvě nemísitelné
Extrakce
Komplikace metody:
Potřebná čistota látek:
Množství minoritní látky:
Obvyklé koncentrace:
Vhodná pro konstanty:
Vhodné prostředí:
Metoda:
![Page 31: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/31.jpg)
Analytical Methods in Supramolecular Chemistry
zadržování substrátu stacionární fází
střední
0,0001 – 0,001 mg
10-2 – 10-6 mol.L-1
log K = 2 – 5
zejména voda, omezeně i další
Chromatografie
Komplikace metody:
Potřebná čistota látek:
Množství minoritní látky:
Obvyklé koncentrace:
Vhodná pro konstanty:
Vhodné prostředí:
Metoda:
Chromatographic Determination of Molecular InteractionsApplications in Biochemistry, Chemistry, and Biophysi cs
Tibor Cserhati, Klara Valko, Cserhati Cserhati
CRC Press, 1993
![Page 32: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/32.jpg)
Supramolecular chromatography
Molecular Tweezers as Synthetic Receptors: Molecular Re cognition ofElectron-Deficient Aromatic Substrates by Chemically B onded
Stationary Phases
M. Kamieth, U. Burker, P. S. Corbin, S. J. Dell,S. C. Zimmerman, F.-G. Klärner
Eur. J. Org. Chem. 1999, 274122749
![Page 33: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/33.jpg)
Analytical Methods in Supramolecular Chemistry
NO2
NO2
NO2
NO2 NO2
NO2
Eur. J. Org. Chem. 1999, 274122749
![Page 34: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/34.jpg)
Analytical Methods in Supramolecular Chemistry
NO2
NO2
NO2
NO2NO2
NO2
CN
CN
CN
CN
CN
CN
Eur. J. Org. Chem. 1999, 274122749
![Page 35: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/35.jpg)
N
N N
NMeOOC COOMe
syn-bisTB
+ aminopropylsilica
stationary phase for HPLC
COOMe COOH COCl
anti-bisTB
![Page 36: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/36.jpg)
SiO O
O
HN O
CH3
SiO O
O
HN O
CH3
SiO O
O
SiO O
O
HN O
CH3
SiO O
O
SiO O
O
HN O
CH3
![Page 37: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/37.jpg)
Heptane : CH 2Cl2 (1:2)
![Page 38: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/38.jpg)
Analytical Methods in Supramolecular Chemistry
pouze pro nabité látky, médium effekt
střední
0,0001 – 0,001 mg
10-2 – 10-6 mol.L-1
log K = 2 – 5
voda
Elektroforéza
Komplikace metody:
Potřebná čistota látek:
Množství minoritní látky:
Obvyklé koncentrace:
Vhodná pro konstanty:
Vhodné prostředí:
Metoda:
![Page 39: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/39.jpg)
Analytical Methods in Supramolecular Chemistry
vyžaduje imobilizovaný ligand
log K = 3 – 15
voda, omezeně i další
SPRPovrchová plazmonová rezonance
Komplikace metody:
Potřebná čistota látek:
Množství minoritní látky:
Obvyklé koncentrace:
Vhodná pro konstanty:
Vhodné prostředí:
Metoda:
![Page 40: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/40.jpg)
Analytical Methods in Supramolecular Chemistry
radioaktivita, vyžaduje pomalou disociaci komplexu
log K < 15
voda
RIARadioimmunoassay
Komplikace metody:
Potřebná čistota látek:
Množství minoritní látky:
Obvyklé koncentrace:
Vhodná pro konstanty:
Vhodné prostředí:
Metoda:
![Page 41: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/41.jpg)
Analytical Methods in Supramolecular Chemistry
vyžaduje pomalou disociaci komplexu a značený enzym
log K < 15
voda
ELISAEnzyme-linked immunosorbent assay
Komplikace metody:
Potřebná čistota látek:
Množství minoritní látky:
Obvyklé koncentrace:
Vhodná pro konstanty:
Vhodné prostředí:
Metoda:
![Page 42: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/42.jpg)
Analytical Methods in Supramolecular Chemistry
Metody vypovídající o velikosti (stechiometrii) komplexu
Problém: Metody založené na analýze titračních křivek vypovídají pouze
o relativní stechiometrii – nelze rozlišit mezi komplexem 1:1 a třeba 5:5
![Page 43: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/43.jpg)
Analytical Methods in Supramolecular Chemistry
GPC (SEC)Gel Permeation Chromatography (Size Exclusion Chromatography) Gelová permeační chromatografie
VPOVapour Pressure OsmosisOsmometrie v parní fázi
MSMass SpectroscopyHmotnostní spektroskopie (ionizace ESI, MALDI, SIMS)
DOSY NMRDiffusion ordered spectroscopy, D1/D2 = (M2/M1)1/3
Difusní NMR techniky
SAS, SAXS, SANSSmall-Angle X-Ray Scattering, Small-Angle Neutron ScatteringRozptyl záření pod malým úhlem
Viskozimetrie, Supermikroskopie, ...
![Page 44: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/44.jpg)
Analytical Methods in Supramolecular Chemistry
Designed Self-Assembly of Molecular NecklacesUsing Host-Stabilized Charge-Transfer Interactions
Y. H. Ko, K. Kim, J.-K. Kang, H. Chun, J. W. Lee, S. Sakamoto, K. Yamaguchi, J. C. Fettinger, K. Kim
J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 1932-1933
![Page 45: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/45.jpg)
Analytical Methods in Supramolecular Chemistry
Intermolecular NOE
JACS 2004, 126, 1932-1933
![Page 46: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/46.jpg)
Analytical Methods in Supramolecular Chemistry
JACS 2004, 126, 1932-1933
MS (ESI)
![Page 47: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/47.jpg)
Analytical Methods in Supramolecular Chemistry
2D DOSY NMR of 2 in D2O at 25 °C
JACS 2004, 126, 1932-1933
![Page 48: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/48.jpg)
Analytical Methods in Supramolecular Chemistry
JACS 2004, 126, 1932-1933
X-ray
![Page 49: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/49.jpg)
Analytical Methods in Supramolecular Chemistry
Chiral Supramolecular Polymers Formed by Host -Guest Interactions
M. Miyauchi, Y. Takashima, H. Yamaguchi, A. Harada
J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 2984-2989
![Page 50: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/50.jpg)
Analytical Methods in Supramolecular Chemistry
1H NMR
JACS 2005, 127, 2984-2989
![Page 51: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/51.jpg)
Analytical Methods in Supramolecular Chemistry
2D ROESY NMR
JACS 2005, 127, 2984-2989
![Page 52: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/52.jpg)
Analytical Methods in Supramolecular Chemistry
VPO – Vapour Pressure Osmosis
JACS 2005, 127, 2984-2989
![Page 53: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/53.jpg)
Analytical Methods in Supramolecular Chemistry
Diffusion NMR
JACS 2005, 127, 2984-2989
![Page 54: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/54.jpg)
Analytical Methods in Supramolecular Chemistry
Mass Spectroscopy
JACS 2005, 127, 2984-2989
![Page 55: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/55.jpg)
Analytical Methods in Supramolecular Chemistry
Journal of Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry 2006, 44, 5113–5119.
Scanning Tunneling Microscope
![Page 56: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/56.jpg)
SINGLE-MOLECULE FORCE SPECTROSCOPY ( SMFS )
Nanomedicine (2010) 5(4), 657–666
![Page 57: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/57.jpg)
![Page 58: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/58.jpg)
Nanomedicine (2010) 5(4), 657–666
Single-molecule force spectroscopy: a method for quantitative analysis of ligand–receptor interactions
Alexander Fuhrmann and Robert Ros
![Page 59: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/59.jpg)
Phys. Chem. Chem. Phys., 2010, 12, 10981–10987
Au ( SAM )
![Page 60: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/60.jpg)
Phys. Chem. Chem. Phys., 2010, 12, 10981–10987
![Page 61: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/61.jpg)
Phys. Chem. Chem. Phys., 2010, 12, 10981–10987
Ka = 7.1 104 M-1 ∆∆∆∆G0 = -27 kJ mol -1 at T = 293 K
![Page 62: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/62.jpg)
Study on Intercalations between Double-Stranded DNA and Pyrene by Single-
Molecule Force Spectroscopy: Toward the Detection of Mismatch in DNA
Langmuir 2010, 26(17), 13773–13777
![Page 63: “The secret of life is molecular recognition the ability ...old.vscht.cz/anl/dolensky/supramol/soubory/2013_SuprChem_BD_Analytical... · “The secret of life is molecular recognition](https://reader030.vdocuments.us/reader030/viewer/2022041203/5d509b3188c9939e498be65e/html5/thumbnails/63.jpg)
Study on Intercalations between Double-Stranded DNA and Pyrene by Single-
Molecule Force Spectroscopy: Toward the Detection of Mismatch in DNA
Langmuir 2010, 26(17), 13773–13777