Võõrustaja-külalise kompleks

Supramolekulaarkeemias on võõrustaja-külalise kompleks (host-guest complex) selline kahe (või enama) molekuli või iooni ühendus, mille osapooled on seotud spetsiifilistest struktuursetest (3D) iseärasustest tulenevate interaktsioonidega, aga mitte kovalentsete keemiliste sidemetega.

Kasutatud on ka nimetusi peremees-külaline või külaline-võõrustaja kompleks ja sulu- või sulgühendid.

Võõrustaja-külaline kompleksi moodustumisel on olulised mittekovalentsed sidemed nagu vesinikside, iooniline side, van der Waalsi jõud ja hüdrofoobsed interaktsioonid.

Võõrustajamolekulide korral on üldiselt tegu suurte molekulidega. Suured proteiinide molekulid osalevad paljudes bioloogilistes protsessides seondudes üksteisega spetsiifiliselt kuid pöörduvalt, näiteks substraat-ensüüm kompleks. Makroheterotsüklid nagu tsüklodekstriinid, kaliksareenid, porfüriinid, kukurbituriilid, krooneetrid jmt moodustavad oma õõnsusesse sobiva külalismolekuliga sulgühendeid. 3D võrestikstruktuuriga ainete (tseoliidid, teatud polümeerid ja karbamiid, mis võib moodustada poorse struktuuri) komplekse õõnsustesse seotud külalismolekulidega nimetatakse klatraatideks. Spetsiaaltehnikatega sünteesitakse rotaksaanid, milles läbi makrotsüklilise molekuli õõnsuse on "lukustatud" teine molekul. Dendrimeeride suurte sfääriliste molekulide välimised hargnenud struktuuriga rühmad kapseldavad väiksema hüdrofoobse molekuli või selle haru moodustades kompleksi.

Seondumata võõrustaja (H) ja külalise (G) ning nende mittekovalentselt seotud kompleksi (HG) vahel saavutatakse põhimõtteliselt tasakaalu olukord:

Kompleksi teket soodustab süsteemi stabiilsemaks muutumine, nagu Gibbsi vabaenergia  (ΔG0) vähenemine jm termodünaamilised faktorid.

Võõrustaja-külalise kompleksi koostisosana näitavad külalismolekulid oluliselt modifitseerunud keemilisi ja füüsikalisi omadusi võrreldes aine vabade molekulidega. Muutuvad näiteks lahustuvus, efektiivne kontsentratsioon, lenduvus, bioloogiline aktiivsus, selektiivsus keemilises reaktsioonis, spektraalnäidud jm. Kõik see võimaldab neid komplekse kasutada paljudes valdkondades nagu farmaatsia, keskkonnakaitse, toidutööstus, keemiline analüüs ja süntees jne.

Vaata ka
Makromolekul
Heterotsüklid
Supramolekulaarkeemia

Kategooria:Keemia
Kategooria:Orgaanilised ühendid