b'\n_START_ARTICLE_\nQu\xc3\xadmica supramolecular\n_START_PARAGRAPH_\nQu\xc3\xadmica supramolecular pode ser descrita como o ramo da qu\xc3\xadmica que estuda agregados de mol\xc3\xa9culas ou \xc3\xadons, tamb\xc3\xa9m conhecidos como \xe2\x80\x9csupermol\xc3\xa9culas\xe2\x80\x9d, unidos por intera\xc3\xa7\xc3\xb5es n\xc3\xa3o covalentes. \xc3\x89 um campo multidisciplinar que abrange conceitos de qu\xc3\xadmica org\xc3\xa2nica, inorg\xc3\xa2nica e f\xc3\xadsico-qu\xc3\xadmica, principalmente, necess\xc3\xa1rios para o entendimento, s\xc3\xadntese e caracteriza\xc3\xa7\xc3\xa3o dos agregados supramoleculares, e \xc3\xa9 distribuida em duas principais categorias: Qu\xc3\xadmica hospedeiro-convidado e Auto-montagem molecular._NEWLINE_O Pr\xc3\xaamio Nobel de Qu\xc3\xadmica de 2016 foi dado a Jean-Pierre Sauvage, Sir J. Fraser Stoddart e Bernard L. Feringa pelo \xe2\x80\x9cdesign e s\xc3\xadntese de m\xc3\xa1quinas moleculares\xe2\x80\x9d, um feito importante para a qu\xc3\xadmica supramolecular.\n_START_SECTION_\nIntrodu\xc3\xa7\xc3\xa3o\n_START_PARAGRAPH_\nPara se formar um agregado supramolecular deve haver um conjunto de fatores a ser cumprido, como haver s\xc3\xadtios de liga\xc3\xa7\xc3\xa3o apropriados para uma mol\xc3\xa9cula hospedeira se ligar com a convidada. Esses s\xc3\xadtios s\xc3\xa3o regi\xc3\xb5es da mol\xc3\xa9cula com tamanho, geometria e fun\xc3\xa7\xc3\xa3o pr\xc3\xb3prias para forma\xc3\xa7\xc3\xa3o da intera\xc3\xa7\xc3\xa3o.\n_START_SECTION_\nHist\xc3\xb3ria\n_START_PARAGRAPH_\nO sistema supramolecular mais antigo conhecido \xc3\xa9 o enzima-substrato, muito estudado por Hermann Emil Fischer que desenvolveu o "modelo chave-fechadura" em 1894. Foi determinado que apenas certos tipos de substratos se ligam com enzimas espec\xc3\xadficas, tal como se enzimas atuassem como fechaduras e substratos como chaves: os substratos deveriam ter formato e tamanho exato para encaixar na fechadura. Esse modelo r\xc3\xadgido, por\xc3\xa9m, n\xc3\xa3o retratou com totalidade o sistema, pois as enzimas muitas vezes alteram sua conforma\xc3\xa7\xc3\xa3o para agregar o substrato._NEWLINE_As enzimas costumam ser muito maiores que os substratos que catalisam, tendo um determinado s\xc3\xadtio ativo que possui fun\xc3\xa7\xc3\xb5es espec\xc3\xadficas para forma\xc3\xa7\xc3\xa3o de intera\xc3\xa7\xc3\xb5es com o substrato. Estas intera\xc3\xa7\xc3\xb5es alteram energeticamente a mol\xc3\xa9cula e promovem a cat\xc3\xa1lise da rea\xc3\xa7\xc3\xa3o. Este s\xc3\xadtio ativo apenas reconhece determinado(s) substrato(s) espec\xc3\xadfico(s), o que justifica a seletividade das enzimas. Este tamb\xc3\xa9m foi o primeiro caso de reconhecimento molecular, propriedade muito importante para a qu\xc3\xadmica supramolecular, e foi o in\xc3\xadcio da qu\xc3\xadmica hospedeiro-convidado.\n_START_SECTION_\nQu\xc3\xadmica hospedeiro-convidado\n_START_PARAGRAPH_\nUm complexo hospedeiro-convidado para ser formado vai depender de diversos fatores intrinsecos a mol\xc3\xa9cula hospedeira e convidada, tais como seus formatos, flexibilidade, grupos funcionais e s\xc3\xadtios de liga\xc3\xa7\xc3\xa3o. O hospedeiro, por ser maior que o convidado, tende a alterar mais sua conforma\xc3\xa7\xc3\xa3o para se ligar a outra mol\xc3\xa9cula, e pode possuir mais de um s\xc3\xadtio de liga\xc3\xa7\xc3\xa3o, podendo possuir diversos convidados em sua estrutura.\n_START_SECTION_\nMol\xc3\xa9cula hospedeira\n_START_PARAGRAPH_\nO hospedeiro pode ser uma mol\xc3\xa9cula ac\xc3\xadclica, chamada de podand, ou uma mol\xc3\xa9cula macroc\xc3\xadclica. Podands costumam ter liga\xc3\xa7\xc3\xb5es com maior liberdade de rota\xc3\xa7\xc3\xa3o e gerar conf\xc3\xb4meros de menor energia com a forma\xc3\xa7\xc3\xa3o da liga\xc3\xa7\xc3\xa3o hospedeiro-convidado, enquanto para com macrociclos, com menor liberdade, a estabiliza\xc3\xa7\xc3\xa3o ent\xc3\xa1lpica \xc3\xa9 menor, por\xc3\xa9m a rea\xc3\xa7\xc3\xa3o de decomplexa\xc3\xa7\xc3\xa3o tamb\xc3\xa9m \xc3\xa9 favorecida para podands e estes n\xc3\xa3o possuem uma afinidade intr\xc3\xadnseca pelo convidado t\xc3\xa3o predominante quanto hospedeiros c\xc3\xadclicos. Logo hospedeiros ac\xc3\xadclicos tendem a possuir menores constantes de liga\xc3\xa7\xc3\xa3o que c\xc3\xadclicos. A constante de liga\xc3\xa7\xc3\xa3o (K) \xc3\xa9 a constante que define o equil\xc3\xadbrio entre a forma\xc3\xa7\xc3\xa3o e a destrui\xc3\xa7\xc3\xa3o de complexos hospedeiro(H)-convidado(C), e \xc3\xa9 definida (para uma cin\xc3\xa9tica 1:1) por:_NEWLINE_Quando um hospedeiro pode interagir com mais de um convidado, pode haver cooperatividade entre os convidados, na qual a presen\xc3\xa7a de uma esp\xc3\xa9cie aumenta a afinidade do hospedeiro pela outra, ou competitividade, na qual a presen\xc3\xa7a de uma diminui a afinidade do hospedeiro pela outra. Neste \xc3\xbaltimo caso a seletividade do hospedeiro por um convidado em detrimento do outro vai depender de fatores termodin\xc3\xa2micos, como a for\xc3\xa7a de liga\xc3\xa7\xc3\xa3o entre eles e mudan\xc3\xa7a conformacional, e cin\xc3\xa9ticos, como a energia de ativa\xc3\xa7\xc3\xa3o das rea\xc3\xa7\xc3\xb5es, e \xc3\xa9 definida por:_NEWLINE_Um hospedeiro \xc3\xa9 chamado pr\xc3\xa9-organizado quando este n\xc3\xa3o necessita de grande altera\xc3\xa7\xc3\xa3o conformacional para alocar o convidado. A pr\xc3\xa9-organiza\xc3\xa7\xc3\xa3o do hospedeiro aumenta a seletividade por determinado convidado e favorece a forma\xc3\xa7\xc3\xa3o do complexo entr\xc3\xb3pica e entalpicamente, devido a baixa altera\xc3\xa7\xc3\xa3o conformacional e maior facilidade da liga\xc3\xa7\xc3\xa3o com os s\xc3\xadtios j\xc3\xa1 organizados na estrutura. A este efeito se d\xc3\xa1 o nome de Efeito Macroc\xc3\xadclico.\n_START_SECTION_\nTipos de hospedeiros\n_START_PARAGRAPH_\nAs mol\xc3\xa9culas hospedeiras podem ser classificadas quanto ao tipo de convidados que complexam.\n_START_SECTION_\nReceptores de c\xc3\xa1tions\n_START_PARAGRAPH_\nA forma\xc3\xa7\xc3\xa3o de aglomerados contendo c\xc3\xa1tions met\xc3\xa1licos, tais como Na\xe2\x81\xba, K\xe2\x81\xba, Mg\xc2\xb2\xe2\x81\xba, Ca\xc2\xb2\xe2\x81\xba, dentre outros, \xc3\xa9 de fundamental import\xc3\xa2ncia para o funcionamento de sistemas biol\xc3\xb3gicos, uma vez que estes \xc3\xadons s\xc3\xa3o transportados por diversas membranas atrav\xc3\xa9s de prote\xc3\xadnas que complexam esses metais com hospedeiros receptores de c\xc3\xa1tions e os transportam para dentro ou fora de determinada c\xc3\xa9lula ou organela celular. A elucida\xc3\xa7\xc3\xa3o estrutural de uma prote\xc3\xadna respons\xc3\xa1vel por transportar K\xe2\x81\xba resultou no Pr\xc3\xaamio Nobel de Qu\xc3\xadmica de 2003 a Roderick MacKinnon. _NEWLINE_A s\xc3\xadntese de \xc3\xa9teres de coroa, \xc3\xa9ter m\xc3\xbaltiplos c\xc3\xadclicos, e criptandos tamb\xc3\xa9m promoveu a premia\xc3\xa7\xc3\xa3o de Charles J. Pedersen e Jean-Marie Lehn, juntamente a Donald Cram, com o Pr\xc3\xaamio Nobel de Qu\xc3\xadmica 1987, sendo considerados os pais da qu\xc3\xadmica supramolecular. Esses \xc3\xa9teres s\xc3\xa3o altamente seletivos para com os c\xc3\xa1tions que complexam, dependendo do tamanho da cadeia do \xc3\xa9ter e do tamanho do \xc3\xadon. Por exemplo o \xc3\xa9ter de coroa com 6 unidades de \xc3\xa9ter, [18]crown-6 \xc3\xa9 bastante seletivo para K\xe2\x81\xba (ilustrado na figura 2), enquanto o [21]crown-7 \xc3\xa9 seletivo para Rb\xe2\x81\xba e Cs\xe2\x81\xba. Outros \xc3\xa9teres semelhantes ao de coroa, por\xc3\xa9m com uma ramifica\xc3\xa7\xc3\xa3o ac\xc3\xadclica longa, tamb\xc3\xa9m s\xc3\xa3o capazer de aglomerar c\xc3\xa1tions e s\xc3\xa3o chamados de \xc3\xa9teres lariatos. Outras mol\xc3\xa9culas capazes de formar complexos hospedeiros-convidado com c\xc3\xa1tions s\xc3\xa3o esferandos, hemisferandos, heterocoroas e heterocriptandos.\n_START_SECTION_\nReceptores de \xc3\xa2nions\n_START_PARAGRAPH_\nA aglomera\xc3\xa7\xc3\xa3o com \xc3\xa2nions \xc3\xa9 um processo mais complexos que para com c\xc3\xa1tions, pois \xc3\xa2nions podem vir com diferentes formas e tamanhos, tem maiores energias de solvata\xc3\xa7\xc3\xa3o dependem do pH e passam por competi\xc3\xa7\xc3\xa3o para se ligarem ao hospedeiro. Para facilitar o processo pode-se usar de hospedeiros com cargas positivas ou funcionalizados com \xc3\xa1cidos de Lewis, uma vez que a maior parte dos \xc3\xa2nions s\xc3\xa3o bases de Lewis, favorecendo a intera\xc3\xa7\xc3\xa3o entre as mol\xc3\xa9culas._NEWLINE_Diversos tipos de hospedeiros c\xc3\xadclicos e ac\xc3\xadclicos podem ser utilizados como receptores de \xc3\xa2nions, sendo alguns exemplos calixpirr\xc3\xb3is, porfirinas funcionalizadas, catenanos e anticoroas.\n_START_SECTION_\nReceptores de c\xc3\xa1tions e \xc3\xa2nions\n_START_PARAGRAPH_\nNeste caso o convidado vem acompanhado de um contra-\xc3\xadon que pode competir com a outra esp\xc3\xa9cie a ser complexada. Desta forma tende-se a utilizar de contra-\xc3\xadon n\xc3\xa3o competitivos, como \xc3\xadons grandes como tetraalquilam\xc3\xb4nios (c\xc3\xa1tions) ou tetraarilboratos (\xc3\xa2nions), por\xc3\xa9m o convidado nem sempre interage bem com estes para forma\xc3\xa7\xc3\xa3o de compostos isol\xc3\xa1veis, de forma que a forma\xc3\xa7\xc3\xa3o deste tipo de hospedeiro-convidado \xc3\xa9 bastante emp\xc3\xadrica. _NEWLINE_Pode haver a recep\xc3\xa7\xc3\xa3o primeiramente de um \xc3\xadon (geralmente o c\xc3\xa1tion) com posterior recep\xc3\xa7\xc3\xa3o do outro (geralmente o \xc3\xa2nion), estes hospedeiros s\xc3\xa3o chamados de receptores em cascata. Receptores dit\xc3\xb3picos exibem comportamento cooperativo entre os \xc3\xadons a ser aglomerados.E receptores zwitteri\xc3\xb4nicos s\xc3\xa3o capazes de aglomerar zwitter\xc3\xadons.\n_START_SECTION_\nReceptores de mol\xc3\xa9culas neutras\n_START_PARAGRAPH_\nReceptores para mol\xc3\xa9culas neutras devem possuir s\xc3\xadtios de liga\xc3\xa7\xc3\xa3o fortes, pois nestes complexos hospedeiro-convidado as intera\xc3\xa7\xc3\xb5es entre as mol\xc3\xa9culas s\xc3\xa3o mais fracas que nos outros casos, envolvendo cargas. Mol\xc3\xa9culas capazes deste tipo de recep\xc3\xa7\xc3\xa3o s\xc3\xa3o:os cavitandos, que possuem uma cavidade funcionalizada; ciclofanos, que formam estruturas tipo cadeias para mol\xc3\xa9culas; ciclodextrinas, oligossacar\xc3\xaddeos c\xc3\xadclicos com superf\xc3\xadcie externa hidrof\xc3\xadlica e cavidade hidrof\xc3\xb3bica.\n_START_SECTION_\nAplica\xc3\xa7\xc3\xb5es\n_START_PARAGRAPH_\nA qu\xc3\xadmica supramolecular tem sido usada atualmente no desenvolvimento de novos materiais inteligentes em nanoescala e novas rotas sint\xc3\xa9ticas para estes. Com isso novos catalisadores inteligentes e nanoreatores, tais como micelas e dendrimeros, tem sido desenvolvidos explorando propriedades de reconhecimento molecular e auto-montagem molecular._NEWLINE_A medicina tem sido favorecida tamb\xc3\xa9m com a qu\xc3\xadmica supramolecular, pois al\xc3\xa9m desta ajudar no entendimento de processos bioqu\xc3\xadmicos, novos f\xc3\xa1rmacos e biomateriais tem sido criados se utilizando da aglomera\xc3\xa7\xc3\xa3o de pept\xc3\xaddeos e outras macromol\xc3\xa9culas, e qu\xc3\xadmica hospedeiro-convidado._NEWLINE_Um dos maiores feitos da qu\xc3\xadmica supramolecular tem sido a cria\xc3\xa7\xc3\xa3o de m\xc3\xa1quinas moleculas, trabalho pelo qual Jean-Pierre Sauvage, Sir J. Fraser Stoddart e Bernard L. Feringa receberam o Pr\xc3\xaamio Nobel de Qu\xc3\xadmica de 2016. Estas m\xc3\xa1quinas em nanoescala possuem as mais diversas funcionalidades, desde nanoengrenagens e nanotransportadores a armazenadores de informa\xc3\xa7\xc3\xa3o em escala molecular e nanomotores. \xc3\x89 um campo vasto e com muito a ser explorado que atrai cada vez mais qu\xc3\xadmicos.'