Self-sorting as a Novel Concept for the Construction of Complex Topological Structures

• Applicant: Professor Dr. Christoph A. Schalley
• Subject Area: Organic Molecular Chemistry - Synthesis and Characterisation
• Term: from 2009 to 2013
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 138403550

In den letzten Jahrzehnten haben topologische Aspekte in der Chemie großes Interesse gefunden, beispielsweise die Synthese durchgefädelter Moleküle oder topologische Chiralität. Die mechanische Bindung vereint eine starke Wechselwirkung zweier Moleküle mit einem Maximum an Bewegungsfreiheit und ist daher eine feste Basis geworden für die Synthese sogenannter molekularer Maschinen. Templatsynthesen und Selbstorganisationsprozesse sind effiziente Methoden für ihre Synthese. Wenn man jedoch an die Erzeugung größerer Komplexität im Sinne der strukturperfekten Positionierung vieler verschiedener Untereinheiten denkt, treten in der Regel aber erhebliche Probleme auf. In diesem Projekt werden wir daher unser kürzlich beschriebenes Konzept des integrativen Self-Sortings ausbauen. Erst die Kombination von Templaten, Selbstorganisation und Self-Sorting wird die Synthese durchgefädelter Moleküle mit immer größerer Komplexität ermöglichen. Schlüsselbausteine werden dazu mit mehreren verschiedenen Bindungsmotiven ausgestattet. Die Kombination mehrerer solcher Bausteine mit jeweils komplementären Motiven sollte dann eine präzise Positionskontrolle aller Untereinheiten erlauben. Angestrebt wird die Synthese von mehrfach durchgefädelten (Pseudo)-Rotaxanen. Auch wenn das sicher kein Kurzzeitziel ist, wird das den Weg zu molekularen Maschinen ebnen jenseits einfacher Pendlebusrotaxanen.

• DFG Programme: Research Grants