Cristalografia

1.1 Generalidades

A partir del estudio de la asociación de macromoléculas complejas con una arquitectura definida y con capacidad de autoensamblarse, se ha desarrollado una nueva disciplina que va mas allá del enlace covalente, conocida como Química Supramolecular. Este término fue introducido por Jean Marie Lehn en 1978 (premio Nobel en Química, 1987) [1], quien la difirió como “la química más allá de la química molecular”, está basada en los enlaces no-covalentes y tiene como objetivo fundamental el llegar a controlar el enlace intermoolecular.

Actualmente, el concepto es más amplio, y se refiere a la organización de entidades de gran complejidad, que resultan de la asociación de dos o más especies químicas por interacciones no covalentes. Las interacciones no covalentes incluyen a los enlaces de hidrógeno, interacciones π-π, el efecto hidrofóbico, las fuerzas de dispersión, las interacciones electrostáticas, así como con otras interacciones más fuertes como el enlace covalente coordinado[2].

1.2 Química supramolecular, áreas de estudio e ingeniería de cristales

La química supramolecular es un campo interdisciplinario de la ciencia que abarca las características físicas, químicas y biológicas relacionadas con especies químicas de mayor complejidad que las moléculas mismas, que están unidas y organizadas por medio de interacciones intermoleculares no covalentes. Los objetos de estudio de la química supramolecular son las entidades supramoleculares, en donde las interacciones intermoleculares forman las bases de los procesos de reconocimiento altamente específico, reacción, transporte, regulación, etc., que ocurren en los sistemas vivos, tales como la unión de un sustrato a una proteína receptora, reacciones enzimáticas, auto-ensamblaje de complejos proteicos, asociación inmunológica antígeno-anticuerpo, lectura intermolecular, traslación y trascripción del código genético, regulación de la expresión genética por la unión ADN-proteína, entrada de un virus al interior de una célula, señales para la inducción del sistema de neurotransmisores, reconocimiento celular, entre otros.[3]

La química supramolecular se divide en dos áreas que están parcialmente solapadas. Una de ellas está compuesta por las supermoléculas; las cuales están definidas por especies discretas oligomoleculares que resultan de la asociación intermolecular de unos pocos componentes, por ejemplo un receptor y su sustrato, siguiendo los principios del reconocimiento molecular. La otra está compuesta por los ensambles supramoleculares, que son entidades polimoleculares producto de la asociación espontánea de un número indefinido de componentes dentro de una fase específica, teniendo, más o menos, una organización microscópica bien definida y unas características macroscópicas que dependen de su naturaleza, tales como las membranas, vesículas, micelas, fases mesomórficas, estructuras cristalinas, entre otros.[3]

Dentro de las interacciones intermoleculares están los enlaces de hidrógeno que juegan un papel importante en las estructuras supramoleculares, y representan la interacción direccional más confiable siendo considerada

...