Спиропираны в качестве искусственных биологических рецепторов
гуаназин
HO
H3C CH3 |
H |
N |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
N |
N |
H C CH |
3 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
H |
N |
3 |
|
|
|
H3C CH3 |
|
|
Ac |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
N O |
N |
|
|
|
N O |
|
|
|
N+ |
-O |
N |
H |
|
CH3 |
|
|
H3C |
H |
|
|
N |
|
H O |
||||
|
|
|
|
N Ac |
CH3 |
H |
|||||||
|
N Ac |
|
|
|
|
H |
|
N |
|||||
|
H |
|
|
H |
N |
|
H |
|
N |
|
N |
||
|
|
|
|
N |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
O |
|
H |
|
N |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
N |
|
|
|
|
|
H3C CH3
проявляет меньшую селективность
N O
CH3 N
Спиропираны в качестве искусственных биологических рецепторов
H3C CH3
|
N O |
N |
|
интенсивная полоса |
|
Fe |
CH3 |
+ гуанин |
|||
в спектре поглощения |
|||||
|
N Ac |
||||
|
H3C CH3 |
H |
|
с максимумом 580 нм |
|
|
|
|
|
N O
CH3 N
N Ac
H
Спиропираны в составе белков
H3C CH3 |
h (350нм) |
|
|
уменьшением |
|
N O |
NO2 |
размеров |
белка |
h (400нм)
O
N
Con-A
H
Белок конкановалин А (Con-A) специфично связывает a-D-манопиранозу и a-D-глюкопиранозу
Спиропираны в составе фермента
H3C CH3 |
-Chy |
CH3 |
y -Chy |
||
x |
|
||||
N |
|
O |
NH2 O |
O |
|
O |
NO2 |
|
|
|
|
|
|
|
N |
O |
NO2 |
O |
N |
-Chy |
|
|
|
|
H |
|
H3C CH3 |
|
|
|
|
|
|
||
Ухудшение работы фермента |
Фотоуправление работой фермента |
Спиропираны в составе полипептидов
H3C CH3 |
|
||
N |
O |
|
NO2 |
CH2 |
2 |
|
|
O |
|
|
|
C O |
|
|
|
CH2 |
2 |
O |
|
N CH |
C NH |
C |
|
H |
O |
CH2 2 |
|
|
|||
|
|
O |
OH |
Увеличение вязкости: в 3.2 раза
H3C CH3
N O
CH2
2 O
C O
CH2
4
N CH C NH H O 
NO2
O
C
CH2 
4
NH2
1.3 раза
Изменения вязкости полимера связаны с фотоиндуцированными изменениями конформации ленты в упорядоченную -спираль.
Спиропираны в составе метилцеллюлозы
H3C
O
|
O |
* |
|
|
|
* HO |
O |
n |
O C |
|
|
N |
O |
NO2 |
H3C CH3
Фотооблучение - переход в мероцианиновую форму - понижение растворимости полимера (помутнение раствора) Темновая релаксация в исходную спироформу - возвращение растворимости
Спиропирановые слои на поверхности золотого электрода
O
S
NH
OHN
OH
Au |
O |
N |
O |
|
|||
|
|
|
OH O h
NH O
S
N |
3 |
|
CH3 |
||
O |
||
|
NO2
Самособирающиеся слои: Считывание оптического
сигнала, записанного в монослое, в виде амперометрического сигнала
Спиропирановые слои на поверхности золотого электрода
O
S
NH
OHN
OH
Au |
O |
N |
O |
h 1, >450 нм |
|
Au |
|||
|
OH |
|
O |
h 2, 400< <360 нм |
|
|
|
|
|
S |
NH |
|
O |
|
|
|
|
CH3 |
|
|
|
|
N+ |
|
|
|
|
CH3 |
|
|
|
|
|
O-
NO2 
O
S
NH
OHN
OH
|
O |
N |
O |
|
|
||
|
OH |
Ca2+ O |
|
S |
NH |
O |
|
|
|
CH3 |
|
|
|
N |
|
|
|
CH3 |
|
|
|
O |
|
|
|
|
NO2
Монослой содержащий спиропиран в присутствии катионов кальция на поверхности электрода может быть стимулирован светом.
Спиропираны в составе фосфолипидных мембранах
R4 |
H3C CH3 |
R3 |
|
N |
|
|
N O |
X3 |
|
R1 |
R2 |
|
|
X1 X2 |
h |
+ - |
|
Диффузия 
+ -
Фототрансформация
X1- X3 = CH, N
Время диффузии - 10-3 сек
Нафтопираны
|
|
|
|
R1 |
|
|
R1 |
h |
|
R2 |
|
|
|
|
|
||
O |
R2 |
h |
|
||
|
|||||
O |
|
||||
неокрашенная, |
|
|
окрашенная, открытая |
||
закрытая спиро-форма |
|
мероцианиновая форма |
|||
(ЗФ) |
|
|
(МФ) |
||
CH |
|
CH |
HO |
H+ |
OH |
+ |
O |
|
||
|
О-алкилирование |
перегруппировка |
|
|
Кляйзена |
C |
1,5-cдвиг |
|
O |
|
O |
||
HO |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Электроциклизация |