Selbstorganisation molekular dimensionierter „Kästen”
✍ Scribed by Dr. C. A. Hunter
- Book ID
- 101526975
- Publisher
- John Wiley and Sons
- Year
- 1995
- Tongue
- English
- Weight
- 343 KB
- Volume
- 107
- Category
- Article
- ISSN
- 0044-8249
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✦ Synopsis
Die molekulare Erkennung von Gastmolekiilen durch synthetische Wirte ist ein sich schnell entwickelndes Gebiet, und viele der grundlegenden Prinzipien, die die Effizienz und Selektivitat intermolekularer Komplexbildung bestimmen, wurden aufgeklart"]. Fur das Design eines leistungsfahigen Rezeptors fur ein spezielles Zielmolekiil ergaben sich folgende Kriterien:
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Der Wirt sollte polymakrocyclisch sein und einen groI3en Hohlraum umschlieoen, in dem die Zahl der Wechselwirkungen rnit dem gebundenen Gast maximiert werden kann.
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Die van-der-Waals-Oberflachen und die des elektrostatischen Potentials von Wirt und Gast sollten sich entsprechen.
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Der Wirt sollte verhaltnismaDig starr sein, damit der Verlust an Konformationsentropie beim Binden eines Castes minimiert wird.
Obwohl diese Prinzipien klar sind, ist die Verwirklichung starrer, polymakrocyclischer Strukturen synthetisch eine schwierige Herausforderung. Hohe Verdunnung ist eine Moglichkeit, die Makrocyclisierung gegeniiber der Polymerbildung zu begiinstigen. Die Ausbeuten konnen jedoch niedrig und die chromatographische Auftrennung der Gemische linearer und cyclischer Oligomere rnit ahnlichen Eigenschaften schwierig sein. Das Arbeiten mit Templaten hat sich als sehr erfolgreiche Methode zur Synthese von Makrocyclen erwiesenrz1, sofern starke Wechselwirkungen zwischen dem Templat und der offenkettigen Vorstufe bestehen, weshalb sie sich nur bei Metall-IonenILigand-Wechselwirkungen anbietet und auf die Konstruktion von Wirten fur ionische oder koordinierende Gaste beschrankt ist. Zur Herstellung makrocyclischer Wirte fur neutrale, organische Gaste ist das Arbeiten rnit Templaten nicht geeignet, da hier die Wechselwirkungen zwischen dem Templat und der offenkettigen Vorstufe um GroDenordnungen schwacher sind.
Es werden deshalb neue Techniken zum Aufbau polymakrocyclischer Verbindungen benotigt. Wahrend der letzten Jahre stellte sich die Selbstorganisation als ein sehr vielversprechender Weg zu Hohlraumen von molekularer GroI3e heraus. Selbstorganisierte Komplexe sind diskrete, strukturell wohldefinierte Spezies, die sich aus mindestens zwei durch nichtkovalente Wechselwirkungen verbundenen molekularen Einheiten zusam-mensetzen13]. Das Nutzen nichtkovalenter Wechselwirkungen zur Erzeugung makrocyclischer Strukturen ist besonders attraktiv, da diese Art der Cyclisierung unter themodynamischer Kontrolle verlauft. Bei hinreichend genauem Design der Komponen-[*I Dr.
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