Ein chemisch und elektrochemisch schaltbares [2]Catenan mit Tetrathiafulvalen-Einheit
✍ Scribed by Masumi Asakawa; Peter R. Ashton; Vincenzo Balzani; Alberto Credi; Christoph Hamers; Gunter Mattersteig; Marco Montalti; Andrew N. Shipway; Neil Spencer; J. Fraser Stoddart; Malcolm S. Tolley; Margherita Venturi; Andrew J. P. White; David J. Williams
- Publisher
- John Wiley and Sons
- Year
- 1998
- Tongue
- English
- Weight
- 146 KB
- Volume
- 110
- Category
- Article
- ISSN
- 0044-8249
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✦ Synopsis
In den letzten Jahren wurden hocheffiziente Methoden entwickelt, mechanisch verknüpfte Moleküle wie Catenane und Rotaxane aufzubauen. Möglich wurde das durch Fortschritte, die dank der Entwicklung der Selbstorganisation [2] auf dem Gebiet der supramolekularen Synthese [3] erzielt wurden. Inzwischen gelingt es, die Anordnung einer Komponente relativ zu einer oder mehreren anderen in einem solchen Molekül chemisch [4] oder elektrochemisch [4 a, 5] zu kontrollieren. Die Tetrathiafulvalen(TTF)-Einheit hat sich hier als besonders interessanter Baustein erwiesen, da sie sich sukzessive und reversibel zum Mono-und zum Dikation oxidieren läût (E 1/2 0.32 bzw. 0.72 V). Ihre Redoxeigenschaften und ihre Fähigkeit, mit Cyclobis(paraquat-p-phenylen)tetrakis(hexafluorophosphat) sowohl in Lösung als auch im Festkörper einen stabilen, dunkelgrünen 1:1-Komplex zu bilden, [7, 8] machen sie zu einer Einheit, die in der stabförmigen Komponente von Pseudorotaxanen [10] ebenso zu finden ist wie in Catenanen [11] und Rotaxanen. [8, Wir beschreiben hier 1) die Selbstorganisation eines [2]Catenans, das aus einem makrocyclischen Polyether mit zwei p-elektronenreichen ¹Stationenª ± einer 1,5-Dioxynaphthalin-und einer TTF-Einheit ± sowie dem p-elektronenarmen Cyclobis(paraquat-p-phenylen) besteht, 2) seine Struktur und Überstruktur im Festkörper, 3) seine spektroskopische Charakterisie-rung in Lösung und 4) seine Eigenschaft, auf molekularer Ebene chemisch oder elektrochemisch zwischen zwei verschiedenen ¹Zuständenª umgeschaltet werden zu können.
Das [2]Catenan 5 ´4 PF 6 wurde durch Selbstorganisation in 23 % Ausbeute erhalten (Schema 1); dabei diente eine ¹cis/ transª-Isomerenmischung des TTF-Kronenethers 3 als Templat für die Bildung des catenierten Cyclobis(paraquat-pphenylens) aus 4 ´2 PF 6 und p-Xylylendibromid. Die Umset-Schema 1. Bei der Selbstorganisation des [2]Catenans 5 ´4 PF