Investigation of Kinetically Labile Supramolecu-lar System Addressing Substrate Selectivity in the Catalytic Epoxidations of Olefins

Abstract: Popular Abstract in Swedish Inom kemin kan uppbyggnaden av molekylära aggregat styras genom att använda sig av kovalenta bindningar eller genom att utnyttja svaga växelverkningar. Den moderna kemin baseras på många års grundforskning på reaktionsförlopp där bildningen av en kovalent bindning stått i fokus vilket har gjort det möjligt att förutsäga utfallet av en sådan reaktion. Däremot är det betydligt svårare att förutsäga vad för sorts aggregat olika molekyler kommer att bilda sinsemellan, när svaga växelverkningar är den enda formen av interaktion som står till buds. Sedan den supramolekulära kemin föddes på 1960-talet, har kemister kunnat börja förstå och formgiva system som bildar denna typen av aggregat på ett kontrollerat sätt. Det är mycket viktigt att studera sådana system eftersom många livsviktiga processer i naturen sker genom sådana svaga växelverkningar. Alla levande celler innehåller katalysatorer som går under benämningen enzymer. Dessa ämnen vars egenskaper naturen utvecklat och förfinat under miljarder år har förmågan att katalysera en specifik reaktion på ett specifikt substrat miljontals gånger utan att enzymet degraderas. Genom att använda sig av de kunskaper som supramolekylära kemister har skaffat sig under årens lopp är det idag möjligt att fantisera om att en dag kunna skapa konstgjorda enzymsystem med liknande eller nya egenskaper. Syftet med denna avhandlingen är att lämna ett litet bidrag till det redan mycket omfattande supramolekylära katalysfältet. Vi har därför skapat en katalysator som består av två separata enheter: den ena enheten består av en Jacobsen-Katsuki katalysator som kan epoxidera dubbelbindningar och den andra består av en receptorenhet som kan välja bland olika substrat och föra dem i närkontakt med katalysatorn. Båda enheterna har modifierats på så sätt att de kan interagera med varandra genom svaga vätebindningar. Systemet har visat sig kunna diskriminera mellan substrat som kan binda till receptorenheten och sådana som inte kan binda till receptorenheten. Tyvärr var inte resultaten lika bra som vi hade hoppats på men vi har lyckats identifiera problemen vilket gör att vi är i stånd att omorganisera vårt system på ett sådant sätt att vi kan öka substratselektiviteten.