Alternative Routes to the Synthesis of Functionalized Pillar[n]arene Scaffolds: Applications in Molecular Recognition and Self-assembly

يلعب التجميع الجزيئي الذاتي والترابط الأنتقائي الجزيئي عبر التفاعلات غير التساهمية دورًا مهمًا في جميع الأنظمة البيولوجية ، وأحد الجوانب الأساسية للكيمياء فوق الجزيئية هو استخدام مثل هذه التفاعلات المهمة. في هذا المشروع المقترح سوف يتم تطوير مركبات ما فوق الجزيئات مع ميزات هيكلية فريدة من نوعها مشتقة من مركبات البلرين و التي هي فئة جديدة من المركبات الحلقية العملاقة اكتشفت مؤخرا. هذة المركبات التي تحتوي على مجموعات فاعلة سوف يتم استخدامها في تصميم مستقبلات جزيئية تستطيع التعرف الانتقائي على الهدف ، والتجميع الذاتي القابل للضبط. سيتم توصيف هذة المركبات المقترحة التي تحتوي مجموعات فاعلة متعددة من خلال تقنية حيود الأشعة السينية أحادية للبلورة والطرق الطيفية. بالأضافة الى إجراء دراسات تفصيلة لترابط هذة المستقبلات الجزيئية مع العديد من الجزيئات المختلفة في الحجم والشكل لإثبات الانتقائية لهذه المستقبلات. الى جانب فحص عملية التجميع الذاتي للمركبات فوق الجزيئية التي تحتوي على مجموعات فاعلة مختلفة.

Molecular self-assembly and molecular recognition via noncovalent interactions play a significant role in all biological systems, and one of the fundamental aspects of supramolecular chemistry is the utilization of such important interactions. Pillar[n]arenes which are a relatively new class of macrocyclic compounds show outstanding host–guest properties, unique structural features, and flexible functionalization. In this project, we are proposing the development of alternative routes in the synthesis of pillararene-based functional materials to award these supramolecular functional materials with stimuli-responsiveness, selective target recognition, and tunable self-assembly. The proposed well-defined functionalized macrocycles will be characterized via X-ray single-crystal diffraction techniques and spectral methods. Binding studies will be conducted with different guests to demonstrate the selectivity of these synthesized receptors. In addition, the self-assembly process will be probed with diverse functionalized pillararenes.