摘要:

AbstractEine Schlüsselreaktion der belebten und unbelebten Welt ist die gesteuerte Verknüpfung von einfachen (molekularen) Bausteinen, eine Reaktion, mit der man grundsätzlich mesoskopische Gebilde, z.B. solche mit Hohlräumen und beliebigen gewünschten Eigenschaften, erzeugen kann, aber auch Verbindungen mit typischen Festkörperstrukturen. Beispielhaft nutzt diese Reaktion die Wirt‐Gast‐Chemie, die den Bogen von drei‐ und zweidimensionalen zu ein‐ und nulldimensionalen diskreten Wirtstrukturen spannt. Während man zu den mehrdimensionalen Strukturen die schon seit langem bekannten Clathrate und Intercalationsverbindungen zählt, sind diskrete anorganische Wirt‐Gast‐Verbindungen, zu denen auch die Polyoxometallate gehören, bisher nicht klassifiziert worden. Molekulare Erkennung; molekulares „Engineering”︁; Steuerung der Verknüpfung von Fragmenten, der Spinorganisation sowie der Kristallisation; Cryptanden und Coronanden als „Käfige”︁ für Kationen, Anionen‐ und sogar Anionen‐Kationen‐Aggregate (als Ausschnitte aus Ionengittern); Anionen in Anionen; Rezeptoren; Wirt‐Gast‐Wechselwirkungen, Komplementarität sowie das dialektische Begriffspaar Reduktion und Emergenz sind wichtige Begriffe der Supramolekularen Anorganischen Chemie. Von besonderer Bedeutung ist das Verständnis des mesoskopischen Bereiches ‐ desjenigen zwischen einzelnen Molekülen einerseits sowie makroskopischen Molekülverbänden und Festkörpern („Substanzen”︁) andererseits ‐, der in der biologischen Welt als Funktions‐ und Informationsträger dient und für den interessante Materialeigenschaften zu erwarten sind. Dieser Bereich ist durch „gesteuerte”︁ Selbstorganisationsprozesse zugänglich, wie an Schulbeispielen aus der Polyoxometallatchemie gezeigt werden kann. Das Verständnis der Gesetzmäßigkeiten, die der Verknüpfung von einfachen Polyedereinheiten zu komplexen Systemen zugrunde liegen, ermöglicht die Beschäftigung mit zahlreichen interdisziplinären Forschungsgebieten in der Kristallphysik und ‐chemie, der heterogenen Katalyse, der Bioanorganischen Chemie (Biomineralisation) und den Materialwissenschaften. Konservative Selbstorganisationsprozesse, z.B. templatgesteuerte Synthesen, sind zudem für die Naturphilosophie im Zusammen

ISSN:0044-8249    

DOI:10.1002/ange.19951072104

出版商:WILEY‐VCH Verlag GmbH    

年代:1995

数据来源: WILEY

摘要:

AbstractDer Kristall einer organischen Verbindung ist die höchste Form eines Supramoleküls, und sein von chemischen und geometrischen Faktoren bestimmter Zusammenbau aus Molekülen ist das perfekte Beispiel für molekulare Erkennung im festen Zustand. Die supramolekulare Beschreibung einer Kristallstruktur beinhaltet, daß die Moleküle im Kristall durch nichtkovalente Wechselwirkungen zusammengehalten werden. Die Notwendigkeit für einen rationalen Zugang zu Festkörpern von grundlegender und praktischer Bedeutung hat zum Entstehen des Kristall‐Engineering geführt, bei dem man versucht, die intermolekularen Wechselwirkungen und Erkennungsphänomene im Zusammenhang mit der Kristallpackung zu verstehen. Das Ziel des Kristall‐Engineering ist es, auf der Grundlage der intermolekularen Wechselwirkungen zuverlässige Zusammenhänge zwischen der molekularen und der supramolekularen Struktur herzustellen, und idealerweise möchte man Substrukturen in einem Zielsupramolekül identifizieren, das aus logisch gewählten Vorläufermolekülen zusammengesetzt werden kann. In der TatistKristall‐Engineering eine neue Form der organischen Synthese, und es soll in diesem Beitrag gezeigt werden, daß Kristall‐Engineering nicht nur von nomineller Bedeutung für die Organische Chemie ist, sondern im Kerngebiet der Organischen Chemie liegt und konzeptionell der traditionellen organischen Synthese überraschend ähnlich ist. Im Detail unterscheiden sich Kristall‐Engineering und organischen Synthese allerdings: Beim Kristall‐Engineering spielen intermolekulare Wechselwirkungen und weniger kovalente Bindungen eine Rolle. Im ersten Teil dieses Beitrags wird die Strategie behandelt: Die verwandten Konzepte des Kristall‐Engineering und der organischen Synthese werden hervorgehoben und der Begriffsupramolekulares Synthoneingeführt. Im zweiten Teil steht die Methode im Vordergrund, d. h. die chemischen und geometrischen Eigenschaften der spezifische

ISSN:0044-8249    

DOI:10.1002/ange.19951072105

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年代:1995

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DOI:10.1002/ange.19951072106

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年代:1995

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DOI:10.1002/ange.19951072107

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DOI:10.1002/ange.19951072108

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DOI:10.1002/ange.19951072109

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DOI:10.1002/ange.19951072110

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年代:1995

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ISSN:0044-8249    

DOI:10.1002/ange.19951072111

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年代:1995

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