Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Moleküle im Anzug

26.09.2006
Suitane: Mechanisch verzahnte Moleküle

Zwei einzelne, nicht chemisch miteinander verknüpfte Moleküle, die rein mechanisch ineinander verkeilt und auf diese Weise fest miteinander verbunden sind, stellen eine enorme Herausforderung an die Wissenschaft dar. Ein britisch-amerikanisches Team hat nun einen ganz neuen Typus solcher völlig miteinander verblockten Moleküle entworfen und einen ersten Protagonisten synthetisiert. "Suitane" nennen die Forscher diese neuartige Verbindungsklasse.

Das Wort leitet sich ab vom englischen Wort suit, zu deutsch Anzug. Und in der Tat kann man sich solche Molekülkomplexe vorstellen als einen "Torso" mit zwei oder mehr "Gliedmaßen", der von einem einteiligen "Kleidungsstück" umhüllt wird. Je nach Anzahl der Gliedmaßen wird eine Zahl in den Namen eingefügt: Ein Suit[2]an hat zwei, ein Suit[3]an drei, ein Suit[4]an entsprechend vier Gliedmaßen. "Ein Suit[5]an erinnert an eine Puppe, die einen einteiligen Strampelanzug trägt, aus dem fünf Gliedmaßen herausragen: die beiden Beine, die beiden Arme und der Kopf," erklärt J. Fraser Stoddart, einer der Pioniere auf dem Gebiet der supramolekularen Chemie.

Dem Team um Stoddart (University of California, Los Angeles) und David J. Williams (Imperial College, London) ist es gelungen, den einfachsten Vertreter dieser Klasse zu synthetisieren: ein Suit[2]an. Mit Hilfe von Computersimulationen entwarfen sie zunächst einen Schlachtplan. Das innere Molekül, der "Körper" sollte ein längliches, relativ starres, der Anzug ein eher flexibles Molekül sein, das in mehreren Einzelteilen um den Körper herum gebaut werden sollte. Alle einzelnen Bausteine mussten sowohl von ihrer Gestalt, ihrer Größe als auch hinsichtlich ihrer funktionellen Gruppen perfekt auf einander abgestimmt sein.

... mehr zu:
»Anzug »Molekül »Ärmel

Als erstes stellten die Forscher ein starres, lineares Molekülgerüst her: An einem schlanken Mittelteil (der zentrale aromatische Ring) befinden sich zwei wulstige "Schultern" (Anthracen-Ringsysteme), daran hängt je ein "Arm". Danach wurde dem Molekül der Anzug angezogen - allerdings stückweise, erst zum Schluss sollten die Teile zum Einteiler "vernäht" werden: Zwei große, ringförmige Moleküle (Kronenether) stülpten sich in einem Selbstorganisationsprozess wie Ärmel über je einen Molekül-Arm. Torso, Arme und Ärmel waren chemisch so gestaltet, dass sie in intensive Wechselwirkungen traten, die die Ärmel fest an ihrem Platz hielten. Im folgenden Schritt wurde eine weitere, kleinere Molekülart (aromatischer Ring) zugegeben. Diese Moleküle trugen zwei gegenüber liegende Atomgruppierungen (Aminogruppen), die in anziehende Wechselwirkung mit je einer dazu passenden Stelle an je einem Ärmel traten. Im letzten Schritt wurden dann chemische Bindungen an diesen vier Kontaktstellen geknüpft und die beiden Ärmel so über die beiden Seitenteile zu einem einzigen, großen Molekül verbrückt, das das Torso-Molekül nun fest umfängt, ohne chemisch mit ihm verbunden zu sein.

"Wege zu finden, wie man einem Molekül ein zweites überzieht, ist eine Vorstufe für die Konstruktion künstlicher Systeme, die lebenden Zellen ähneln," sagt Stoddart.

Angewandte Chemie: Presseinfo 37/2006

Angewandte Chemie 2006, 118, No. 40, doi: 10.1002/ange.200602173

Autor: J. Fraser Stoddart, University of California, Los Angeles (USA), http://stoddart.chem.ucla.edu/

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69495 Weinheim, Germany

Dr. Renate Hoer | idw
Weitere Informationen:
http://www.gdch.de
http://presse.angewandte.de

Weitere Berichte zu: Anzug Molekül Ärmel

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht In Hochleistungs-Mais sind mehr Gene aktiv
19.01.2018 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Warum es für Pflanzen gut sein kann auf Sex zu verzichten
19.01.2018 | Universität Wien

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Maschinelles Lernen im Quantenlabor

Auf dem Weg zum intelligenten Labor präsentieren Physiker der Universitäten Innsbruck und Wien ein lernfähiges Programm, das eigenständig Quantenexperimente entwirft. In ersten Versuchen hat das System selbständig experimentelle Techniken (wieder)entdeckt, die heute in modernen quantenoptischen Labors Standard sind. Dies zeigt, dass Maschinen in Zukunft auch eine kreativ unterstützende Rolle in der Forschung einnehmen könnten.

In unseren Taschen stecken Smartphones, auf den Straßen fahren intelligente Autos, Experimente im Forschungslabor aber werden immer noch ausschließlich von...

Im Focus: Artificial agent designs quantum experiments

On the way to an intelligent laboratory, physicists from Innsbruck and Vienna present an artificial agent that autonomously designs quantum experiments. In initial experiments, the system has independently (re)discovered experimental techniques that are nowadays standard in modern quantum optical laboratories. This shows how machines could play a more creative role in research in the future.

We carry smartphones in our pockets, the streets are dotted with semi-autonomous cars, but in the research laboratory experiments are still being designed by...

Im Focus: Fliegen wird smarter – Kommunikationssystem LYRA im Lufthansa FlyingLab

• Prototypen-Test im Lufthansa FlyingLab
• LYRA Connect ist eine von drei ausgewählten Innovationen
• Bessere Kommunikation zwischen Kabinencrew und Passagieren

Die Zukunft des Fliegens beginnt jetzt: Mehrere Monate haben die Finalisten des Mode- und Technologiewettbewerbs „Telekom Fashion Fusion & Lufthansa FlyingLab“...

Im Focus: Ein Atom dünn: Physiker messen erstmals mechanische Eigenschaften zweidimensionaler Materialien

Die dünnsten heute herstellbaren Materialien haben eine Dicke von einem Atom. Sie zeigen völlig neue Eigenschaften und sind zweidimensional – bisher bekannte Materialien sind dreidimensional aufgebaut. Um sie herstellen und handhaben zu können, liegen sie bislang als Film auf dreidimensionalen Materialien auf. Erstmals ist es Physikern der Universität des Saarlandes um Uwe Hartmann jetzt mit Forschern vom Leibniz-Institut für Neue Materialien gelungen, die mechanischen Eigenschaften von freitragenden Membranen atomar dünner Materialien zu charakterisieren. Die Messungen erfolgten mit dem Rastertunnelmikroskop an Graphen. Ihre Ergebnisse veröffentlichen die Forscher im Fachmagazin Nanoscale.

Zweidimensionale Materialien sind erst seit wenigen Jahren bekannt. Die Wissenschaftler André Geim und Konstantin Novoselov erhielten im Jahr 2010 den...

Im Focus: Forscher entschlüsseln zentrales Reaktionsprinzip von Metalloenzymen

Sogenannte vorverspannte Zustände beschleunigen auch photochemische Reaktionen

Was ermöglicht den schnellen Transfer von Elektronen, beispielsweise in der Photosynthese? Ein interdisziplinäres Forscherteam hat die Funktionsweise wichtiger...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Kongress Meditation und Wissenschaft

19.01.2018 | Veranstaltungen

LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen

18.01.2018 | Veranstaltungen

6. Technologie- und Anwendungsdialog am 18. Januar 2018 an der TH Wildau: „Intelligente Logistik“

18.01.2018 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rittal vereinbart mit dem Betriebsrat von RWG Sozialplan - Zukunftsorientierter Dialog führt zur Einigkeit

19.01.2018 | Unternehmensmeldung

Open Science auf offener See

19.01.2018 | Geowissenschaften

Original bleibt Original - Neues Produktschutzverfahren für KFZ-Kennzeichenschilder

19.01.2018 | Informationstechnologie