Forscher von der Universität von Jyväskylä berichten über eine neue Methode zum Aufbau molekularer Käfige . Das Verfahren beinhaltet die Ausnutzung der intermolekularen sterische Effekte das Ergebnis einer Selbstorganisation Reaktion zu steuern .
Molekularkäfigevon organischen Molekülen (Liganden) , die während eines Selbstorganisationsprozess Metallionen gebunden sind, zusammengesetzt ist. Je nach den vorherrschenden Bedingungen , Selbstorganisationsprozesse zu drängen, die Symmetrie des Systems zu maximieren und somit jede gewünschte Metallbindungsstellezu besetzen. Die Arbeitsgruppe um Privatdozent Manu Lahtinen ( Universität Jyväskylä , Institut für Chemie ) führte ein Verfahren entwickelt , in dem sterisch gehinderten Liganden verwendet werden, um scheinbar stören den Selbstorganisationsprozess . Diese neue Strategie ermöglicht ein Ligand auf nur zwei der vier potentiellen Bindungsstellen des Metall besetzen . Die erstellte Molekülkäfigeine niedrige symmetrischen vierflächigen Zwischenprodukt in einer Reaktion, die in der Regel ergeben einen höheren symmetrisch oktaedrische Käfig.
Die berichteten Ergebnisse geben neue Einblicke, wie Selbstorganisation metallorganischer Systeme gesteuert werden. Ist das bedeutendste Merkmal der vorgeschlagenen Methode ist jedoch die neue Art des Aufbaus des Molekularkäfige mit freien Metallbindungsstellen . Dies schafft die Möglichkeit, die Eigenschaften und das Verhalten vormontiert Käfigen indem funktionell signifikante Moleküle teilweise freigelegten Metallionenzu modifizieren. Die vorgestellte Strategie sieht ein neues Konzept zu komplexeren molekularen Käfige zu bauen.
Molekulare Käfige sind die Materialien von morgen
Molekularkäfigeund Kapseln hohl sind in Nanogröße ( 1 x 10-9 m ) Verbindungen, die aus organischen Molekülen oder Ionen bestehen und in den meisten Fällen , von Metallionen . Sie teilen viele strukturelle Merkmale mit beispielsweise Viren , deren Schalen ( Capside ) sind der organisierten Proteinen. Eines der am meisten signifikantes Merkmal Molekularkäfigeist ihre Fähigkeit zur Bindung und Gastmoleküle in Abhängigkeit von den vorherrschenden Bedingungen zu lösen. Daher sind einige ihrer wichtigsten Anwendungsmöglichkeiten biomedizinische Anwendungen (Transport von Medikamenten ) , die Speicherung von instabilen und / oder reaktive Moleküle und Verwertung gefährlicher Verbindungen aus Gewässern .