Что такое интеркаляция в химии

Интеркалированные соединения

Интеркалированные соединения – это особый класс материалов.

Интеркаляция относится к обратимым внедрениям подвижных частиц (атомов, молекул, ионов) в кристаллическую решетку, которая содержит связанную систему пустых мест в решетке соответствующего размера, в то время как структурная целостность решетки не нарушена.

Реакции интеркалирования обычно проводят при комнатной температуре. Таким низкотемпературным реакциям подвергали разнообразные структуры кристаллических решеток. Следует отметить, что были наиболее широко изучены реакции интеркаляции с участием слоистых кристаллических решеток; отчасти это связано с их гибкой структурной и способностью приспосабливаться к геометрии внедряемых частиц, а также, благодаря легкому регулированию межслоевого разделения.

Несмотря на различия в химическом составе и структуре решетки основного принимающего слоя, все слоистые структуры характеризуются сильными внутренними ковалентными связями и слабым межслоевым взаимодействием. Слабое межслоевое взаимодействие характеризуется Ван-дер-ваальсовыми силами или электростатическим притяжением противоположно заряженных частиц между двумя слоями. Различные принимающие кристаллические решетки могут взаимодействовать с множеством внедряемых частиц и формировать интеркалированные соединения (интеркаляты). Кристаллическими принимающими решетками могут быть дихалькогениды металлов, оксигалоиды металлов, оксиды металлов, фосфаты металлов, фосфаты и фосфонаты водорода, графит и слоистые глинистые минералы. Внедряемыми материалами могут быть ионы металлов, органические и органо-металлические молекулы. После внедрения частиц в кристаллическую решетку могут происходить различные структурные изменения.

Существуют различные методы получения интеркалированных соединений Наиболее простой и широко используемый заключается в прямом взаимодействии внедряемых частиц с принимающей решеткой. Типичным примером такого метода является образование Li_xV₂O₅ (0 ≤ x ≤ 1) из V₂O₅ и LiI. Для осуществления прямых реакций интеркалирующий реагент должен хорошо ослаблять кристаллы в решетке. Ионный обмен представляет собой метод, в котором одни внедренные ионы в интеркалированном соединении замещаются другими внедряемыми ионами. Таким образом можно внедрять крупные ионы, что невозможно при прямом интеркалировании. Правильно выбранный растворитель или электролит могут содействовать ионному обмену, благодаря флокулированию и рефлокулированию структуры принимающей решетки. Электроинтеркалирование – уже другой метод, в котором решетка выступает в роли катода в электрохимической ячейке

Источник

Интеркаляция (химия)

Интеркаляция — это обратимое включение молекулы или группы между другими молекулами или группами.

Интеркаляция ДНК

Существует несколько способов, которыми молекулы (в данном контексте называемые лигандами) могут взаимодействовать с ДНК. Лиганды могут ковалентно, электростатически связываться либо интеркалировать. Интеркаляция возможна в случае, если лиганд имеет подходящие размеры и химическую природу и может поместиться между основаниями ДНК. Такие лиганды обычно имеют полициклическую, ароматическую структуру, являются плоскими. [1]

ДНК интеркаляторы используются при химиотерапии как средства, ингибирующие репликацию ДНК в быстрорастущих раковых клетках, например, доксорубицин (адриамицин) и даунорубицин (оба применяются для лечения болезни Ходжкина), и дактиномицин (применяют для лечения нефробластомы, саркомы Юинга и рабдомиосаркомы).

В молекулярной биологии интеркалирующие агенты, такие как бромистый этидий, используются для флуоресцентной маркировки ДНК, например при электрофорезе ДНК в агарозном геле. [1]

Примечания

Химическая связь
Внутримолекулярное взаимодействие	Ковалентная связь σ-связь · π-связь · δ-связь Двойная связь · Тройная связь · Четвертная связь · Пятерная связь · Шестерная связь 3c-2e · 3c-4e · 4c-2e Agostic связь · Bent связь · Донорно-акцепторная связь · Взаимо-обратная связь Конъюгация · Гиперконъюгация · Ароматичность · Hapticity · Антисвязывание Ионная связь π-Катионное взаимодействие · Солевой мостик Металлическая связь Металлическая ароматичность
Межмолекулярное взаимодействие	Водородная связь Диводородная связь · Диводородный комплекс · Низкобарьерная водородная связь · Симметричная водородная связь Нековалентная связь Силы Ван-дер-Ваальса · Дисперсионные силы · Механическая связь · Галогенная связь · Aurophilicity · Интеркаляция · Стэкинг · Энтропическая сила · Химическая полярность

Полезное

Смотреть что такое «Интеркаляция (химия)» в других словарях:

Двойная связь (химия) — У этого термина существуют и другие значения, см. Двойная связь. Рис.1.Сигма связь … Википедия

Дисперсионные силы — (дисперсионное притяжение, Лондоновские силы, Лондоновские дисперсионные силы, LDF) силы электростатического притяжения мгновенного и индуцированного (наведённого) диполей электрически нейтральных атомов … Википедия

Ковалентная связь — Рис.1. Модель одинарной ковалентной связи (электронная плотность выделена красным цветом) Ковалентная связь (атомная связь, гомеополярная связь) химическая связь, образованная перекрытием (обобществлением) пары … Википедия

Ароматичность — Ароматичность особое свойство некоторых химических соединений, благодаря которому сопряженное кольцо ненасыщенных связей проявляет аномально высокую стабильность; большую чем та, которую можно было бы ожидать только при одном сопряжении.… … Википедия

Сигма-связь — Рис.1.Сигма связь … Википедия

Пи-связь — Рис.1.Пи связь в молекуле этилена … Википедия

Тройная связь — Рис.1.Тройная связь в рамках теории валентных связей Тройная связь ковалентная связь двух атомов в молекуле посредством трёх общих связывающих электронных пар. Первая картина наглядного строения тройной связи была дана в … Википедия

Ионная связь — В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете … Википедия

Силы Ван-дер-Ваальса — Ван дер ваальсовы силы силы межмолекулярного (и межатомного) взаимодействия с энергией 10 20 кДж/моль. Этим термином первоначально обозначались все такие силы, в современной науке он обычн … Википедия

Металлическая связь — Металлическая связь это одновременное существование положительно заряженных атомов и свободного электронного газа. Содержание 1 Механизм металлической связи 2 Характерные кристаллические решётки … Википедия

Источник

Интеркаляция

Интеркаляция

Интеркаляция — это обратимое включение молекулы или группы между другими молекулами или группами.

Интеркаляция ДНК

Существует несколько способов, которыми молекулы (в данном контексте называемые лигандами) могут взаимодействовать с ДНК. Лиганды могут ковалентно, электростатически связываться либо интеркалировать. Интеркаляция возможна в случае, если лиганд имеет подходящие размеры и химическую природу и может поместиться между основаниями ДНК. Такие лиганды обычно имеют полициклическую, ароматическую структуру, являются плоскими. [1]

ДНК интеркаляторы используются при химиотерапии как средства, ингибирующие репликацию ДНК в быстрорастущих раковых клетках, например, доксорубицин (адриамицин) и даунорубицин (оба применяются для лечения болезни Ходжкина), и дактиномицин (применяют для лечения нефробластомы, саркомы Юинга и рабдомиосаркомы).

В молекулярной биологии интеркалирующие агенты, такие как бромистый этидий, используются для флуоресцентной маркировки ДНК, например при электрофорезе ДНК в агарозном геле. [1]

Примечания

Полезное

Смотреть что такое «Интеркаляция» в других словарях:

ИНТЕРКАЛЯЦИЯ — (от лат. intercalatio вставка, добавка), появление новых структур внутри данной биол. системы. Напр., интеркалярный рост у нек рых растений, нарастание новых члеников (проглоттид) в зоне роста шейки между сколексом (головкой) и стробилой у… … Биологический энциклопедический словарь

интеркаляция — сущ., кол во синонимов: 2 • вклинивание (6) • внедрение (14) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

интеркаляция — Встраивание плоской гетероциклической молекулы мутагена между основаниями ДНК, что приводит к сдвигу рамки считывания, а также к снижению плавучей плотности ДНК и ингибированию процессов репликации и транскрипции; способностью к И. обладают… … Справочник технического переводчика

Интеркаляция — * интэркаляцыя * intercalation проникновение (встраивание) небольших плоских молекул, т. н. интеркалирующих агентов (см.; напр., бромистый этидий, акрифлавин и др. вещества), между основаниями ДНК, в результате чего могут возникать ошибки при… … Генетика. Энциклопедический словарь

интеркаляция — Термин интеркаляция Термин на английском intercalation Синонимы интеркалация Аббревиатуры Связанные термины ДНК, расслаивание, слоистые двойные гидроксиды, сорбент, эксфолиация Определение (от лат. intercalatus вставленный, добавленный) обратимое … Энциклопедический словарь нанотехнологий

интеркаляция — intercalation интеркаляция. Встраивание плоской гетероциклической молекулы мутагена между основаниями ДНК, что приводит к сдвигу рамки считывания, а также к снижению плавучей плотности ДНК и ингибированию процессов… … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.

интеркаляция — interkaliacija statusas T sritis chemija apibrėžtis Atomų, molekulių įsiterpimas į kitą medžiagą nepakeičiant arba mažai pakeičiant jos struktūrą. atitikmenys: angl. intercalation rus. интеркаляция … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Интеркаляция — (от лат. intercalatio вставка, добавка) вклинивание (биологическое), появление новых структур, процессов в уже сложившейся живой системе. Например, выделение наряду с существующими новых стадий в процессе индивидуального развития;… … Большая советская энциклопедия

интеркаляция — интеркал яция, и … Русский орфографический словарь

Источник

интеркаляция

Полезное

Смотреть что такое «интеркаляция» в других словарях:

Интеркаляция — Интеркаляция это обратимое включение молекулы или группы между другими молекулами или группами. Интеркаляция ДНК Молекула бромистого этидия интеркалирует между адениловыми основаниями Д … Википедия

ИНТЕРКАЛЯЦИЯ — (от лат. intercalatio вставка, добавка), появление новых структур внутри данной биол. системы. Напр., интеркалярный рост у нек рых растений, нарастание новых члеников (проглоттид) в зоне роста шейки между сколексом (головкой) и стробилой у… … Биологический энциклопедический словарь

интеркаляция — сущ., кол во синонимов: 2 • вклинивание (6) • внедрение (14) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

интеркаляция — Встраивание плоской гетероциклической молекулы мутагена между основаниями ДНК, что приводит к сдвигу рамки считывания, а также к снижению плавучей плотности ДНК и ингибированию процессов репликации и транскрипции; способностью к И. обладают… … Справочник технического переводчика

Интеркаляция — * интэркаляцыя * intercalation проникновение (встраивание) небольших плоских молекул, т. н. интеркалирующих агентов (см.; напр., бромистый этидий, акрифлавин и др. вещества), между основаниями ДНК, в результате чего могут возникать ошибки при… … Генетика. Энциклопедический словарь

интеркаляция — intercalation интеркаляция. Встраивание плоской гетероциклической молекулы мутагена между основаниями ДНК, что приводит к сдвигу рамки считывания, а также к снижению плавучей плотности ДНК и ингибированию процессов… … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.

интеркаляция — interkaliacija statusas T sritis chemija apibrėžtis Atomų, molekulių įsiterpimas į kitą medžiagą nepakeičiant arba mažai pakeičiant jos struktūrą. atitikmenys: angl. intercalation rus. интеркаляция … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Интеркаляция — (от лат. intercalatio вставка, добавка) вклинивание (биологическое), появление новых структур, процессов в уже сложившейся живой системе. Например, выделение наряду с существующими новых стадий в процессе индивидуального развития;… … Большая советская энциклопедия

интеркаляция — интеркал яция, и … Русский орфографический словарь

Источник

Что такое интеркаляция в химии

Под интеркаляцией в химии твердого тела обычно понимают процесс обратимого внедрения каких-либо молекул или ионов в межслоевое или другое пространство внутри кристаллических веществ. Веществом-«хозяином» могут служить графит, дихалькогениды переходных металлов, слоистые двойные гидроксиды, природные глины и др.; «гостем» — атомы или ионы металла (щелочного, Cu, Ag), заряженные комплексы или нейтральные молекулы, — образующие дискретные слои, разделенные элементами структуры хозяина. Важной особенностью интеркаляции является сохранение целостности кристаллической структуры хозяина; как правило, наблюдается лишь некоторое увеличение параметров решетки в одном ли нескольких направлениях. Интеркаляция может сопровождаться существенным изменением физико-химических свойств, электронной структуры, электрических, магнитных и спектральных характеристик вещества-хозяина.

Интеркалированные соединения (интеркалаты, интеркаляты) используются в качестве катализаторов, твердых электролитов, анодных и катодных материалов в первичных и вторичных источниках тока, твердых смазок, селективных сорбентов при разделении и очистке веществ. Интеркалаты, образовавшиеся путем внедрения H₂ в кристаллические решетки интерметаллидов, например TiFe, LaNi₅, Mg₂Ni, содержат слабосвязанные с металлической матрицей атомы водорода и могут быть использованы в качестве катализаторов гидрирования и аккумуляторов водорода. Процессы интеркаляции-деинтеркаляции ионов лития лежат в основе функционирования электродов литий-ионных аккумуляторов.

В биологии и медицине под интеркаляцией чаще всего понимают встраивание различных лигандов в молекулу ДНК. Этот процесс представляет большой практический интерес, так как позволяет, в частности, заблокировать репликацию и транскрипцию ДНК в быстрорастущих раковых клетках, что является одним из основных механизмов действия эффективного противоракового препарата доксорубицина.

Автор

Источники

Связанные термины

Разделы

Отправка сообщения

Текст и иллюстрации доступны по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike

Источник