Ротаксановый рецептор: (a) Принцип работы адаптируемого ротаксанового рецептора; (b) Схематичное изображение биядерного медного(I) ротаксанового комплекса в котором расстояние порфирин-порфирин жестко установлено геометрией центрального биядерного фрагмента (красные шары - ионы меди). (кликните картинку для увеличения)
Ротаксан - это молекулярный прототип колеса и вала - большая кольцеобразная молекула, которая может вращаться и перемещаться вдоль второй линейной молекулы до тех пор, пока путь для нее не будет блокирован обьемными концевыми группами. Frey с соавторами рассмотрели применение ротаксанов содержащих две макроциклические группы как рецепторы функционального расположения схожих заместителей на концах линейной молекулы. Каждый макроцикл был привязан при помощи длинного ароматичного хвоста (спейсера) к цинк-порфириновым группам, каждая из которых может быть ипользована для связывания молекул пиридина. Авторы изучили связывание двух разных молекул-гостей: одного, содержащего два пиридильных кольца связанных хвост-к-хвосту в четвертом положении, и другого связывающего два пиридина при помощи гибкой углеводородной цепи содержащей десять атомов углерода и обнаружили, что обе молекулы-гостя имеют примерно одинаковые константы связывания при введении в промежуток между ионами цинка. Даже когда макроциклы были закреплены на оси при помощи координации с медью, связанные цинковые комплексы удерживали достаточную гибкость для связывания молекул-гостей со схожими константами ассоциации.
Два кольца прикрепленные к ротаксановой оси жестко прикреплены к комплексу цинк-порфирин (синие компоненты), они могут скользить вдоль оси позволяя рецептору регулировать расстояние Zn-Zn и таким образом подгоняться под размер дитопного субстрата L-L. L - это органический фрагмент способный координироваться с атомом цинка, находящегося в комплексе с порфирином.
