Monte-Carlo-Simulationen der Bildung von Gelen und Micellen mit helikater Überstruktur aus Bolaamphiphilen

• Antragsteller: Professor Dr. Hans-Jörg Mögel
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Chemie: Elektronenstruktur, Dynamik, Simulation ; Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie
• Förderung: Förderung von 2006 bis 2012
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 32665067

Bolaamphiphile, die aus einer hydrophoben Kette mit zwei terminalen hydrophilen Kopfgruppen bestehen, können sich spontan zu Phasen aus Stäbchenmizellen und Gelfasern mit helikaler Überstruktur organisieren. Solche Phasen sind als Templatstrukturen zur Herstellung von Keramiken, von Nanodrähten und Nanoröhren mit helikaler Überstruktur und weitere technische und pharmazeutische Anwendungen interessant. Mit der Methode der Monte-Carlo-Simulation sollen die Bildung und Eigenschaften von Stäbchenmizellen und Gelfasern mit helikaler Überstruktur aus Bolaamphiphilen im Rahmen eines einfachen coarse-grained off-lattice-Modells untersucht und Regeln für Struktur-Eigenschaftsbeziehungen abgeleitet werden. Neben der excluded-volume-Wechselwirkung gibt es nur ein square-well-Potenzial mit impliziter Berücksichtigung des Lösungsmittels. Molekulare Parameter sind die Kettenlänge, das Kopf/Ketten-Querschnittsverhältnis, Molekülsteifigkeit, die Asymmetrie, zusätzliche Ketten und Kettenverzweigungen. Es soll untersucht werden, in welchem Maße die Assoziate mit helikaler Überstruktur durch Abweichungen von optimierten Molekülparametern oder durch Zumischung anderer Moleküle gestört werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen