supramolèkulių chèmija, chemijos šaka, tirianti cheminių sistemų sudarymo iš surenkamų atskirų molekulių būdus, gautų supramolekulinių kompleksų savybes ir naudojimo galimybes. Molekulės supramolekuliniame komplekse paprastai būna susijungusios silpnomis jėgomis: vandeniliniu, koordinaciniu ryšiais, van der Waalso jėgomis, elektrostatine sąveika. Supramolekulines sistemas dažniausiai sudaro gerai ištirti struktūriniai ir funkciniai blokai, daugelis jų egzistuoja kaip panašių darinių šeimos, iš kurių parenkami reikiamų savybių analogai. Labai naudingi supramolekulių chemijos tyrimuose yra makrociklai, kurių struktūroje yra ertmių, galinčių apsupti prisijungiančią molekulę ir sudaryti naujų savybių medžiagą. Pagrindinės supramolekulių chemijos rūšys: molekulių saviranka, atpažinimas, molekulinis imprintingas, topologiniai dariniai, molekuliniai įtaisai.
Rūšys
Molekulių saviranka yra savaiminis, be išorinio poveikio supramolekulinės sistemos susidarymas, vykstantis veikiant nekovalentinėms sąveikoms. Molekulinė saviranka skirstoma į tarpmolekulinę (molekulių grupė susirenka į darinį) ir vidaus molekulinę (persigrupuoja pati molekulė). Molekulinės savirankos būdu gali susidaryti micelės, membranos, skystieji kristalai ir kita. Molekulių atpažinimas yra specifinė kurios nors molekulės (svečio) sąveika su ją papildančia molekule (šeimininku). Molekulės atpažįsta viena kitą naudodamos nekovalentines sąveikas. Molekulių atpažinimo principas dažniausiai taikomas kuriant molekulinius (cheminius) jutiklius, katalizatorius, sudarant didelius makrociklus. Molekulinis imprintingas yra metodas, skirtas supramolekuliniam dariniui pagal šabloną sukurti. Naudojamas molekulinis šablonas ir funkciniai molekuliniai komponentai (monomerai), kurie molekulių savirankos būdu susirenka apie šabloną, susijungia tarpusavyje bei su šablonu ir sudaro atspaudo matricą – molekulinio imprintingo metodu gautą molekulinį darinį. Pašalinus šabloną, darinyje lieka pagal dydį ir pavidalą papildančios šabloną ir turinčios jo atmintį ertmės, galinčios veikti kaip atrankiosios ryšio su tam tikromis šablono tipo molekulėmis vietos.
molekulės (svečio) sąveika su ją papildančia molekule (šeimininku) vykstant molekulių atpažinimui
Molekulinio imprintingo metodas remiasi fermentų veikimo principais; jis gali būti naudojamas receptoriuose, cheminiuose jutikliuose, chromatografijoje, katalizėje ir kitur. Topologiniai dariniai susideda iš molekulių, susijungusių tiktai dėl jų tipologijos. Jie gaunami susijungus tam tikros, dažniausiai erdvinės struktūros labai skirtingiems komponentams, kurie gali sudaryti tik nekovalentinius ryšius. Mechaniškai susijungusių topologinių darinių pavyzdžiai yra katenanai, rotaksanai, knotanai (struktūra panaši į mikroskopinius mazgus). Molekuliniai įtaisai yra molekulės ir jų ansambliai, galintys atlikti tiesiaeigio ar sukamojo judėjimo mechanizmų, jungiklių ar gaudiklių funkcijas.
Tyrimai ir panaudojimo galimybės
Supramolekulių chemijos tyrimams naudojama didelės skyros rastrinė ir peršvietimo mikroskopija, atominės jėgos mikroskopija, mikrozondinė analizė ir kiti metodai. Tyrimų rezultatai naudojami naujų unikalių savybių medžiagoms kurti, katalizatoriams ir katalizei tirti ir naujiems katalizatoriams kurti. Supramolekulių chemija t. p. tiria vaistų poveikio mechanizmus ir supramolekulinių darinių panaudojimą gabenant vaistus į reikiamą organizmo vietą, molekulinio mastelio skaičiavimo įtaisus ir jų panaudojimą kompiuterijoje. Remiantis supramolekulių chemijos tyrimais kuriami cheminiai jutikliai, atsikuriantys polimerai, mažai teršiančios aplinką cheminių medžiagų gamybos technologijos, radioaktyviųjų atliekų apdorojimo procesai ir kita. Supramolekulių chemijos tyrimai padeda suprasti baltymų struktūrą, organizmuose vykstančius biologinius procesus. Daugeliu teorinių tyrimų supramolekulių chemija susijusi su nanochemija, taikomųjų tyrimų rezultatai naudojami nanotechnologijoje.
Už supramolekulių chemijos tyrimus J.‑M. Lehnui ir Ch. J. Pedersenui 1987 paskirta Nobelio chemijos premija.