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 Multifunktionaler Mikroschwimmer transportiert Fracht und zerstört sich selbst
26.04.2018 | Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme

nachricht Der lange Irrweg der ADP Ribosylierung
26.04.2018 | Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns

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: Why we need erasable MRI scans

New technology could allow an MRI contrast agent to 'blink off,' helping doctors diagnose disease

Magnetic resonance imaging, or MRI, is a widely used medical tool for taking pictures of the insides of our body. One way to make MRI scans easier to read is...

Im Focus: Fraunhofer ISE und teamtechnik bringen leitfähiges Kleben für Siliciumsolarzellen zu Industriereife

Das Kleben der Zellverbinder von Hocheffizienz-Solarzellen im industriellen Maßstab ist laut dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und dem Anlagenhersteller teamtechnik marktreif. Als Ergebnis des gemeinsamen Forschungsprojekts »KleVer« ist die Klebetechnologie inzwischen so weit ausgereift, dass sie als alternative Verschaltungstechnologie zum weit verbreiteten Weichlöten angewendet werden kann. Durch die im Vergleich zum Löten wesentlich niedrigeren Prozesstemperaturen können vor allem temperatursensitive Hocheffizienzzellen schonend und materialsparend verschaltet werden.

Dabei ist der Durchsatz in der industriellen Produktion nur geringfügig niedriger als beim Verlöten der Zellen. Die Zuverlässigkeit der Klebeverbindung wurde...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: Innovatives 3D-Druckverfahren für die Raumfahrt

Auf der Hannover Messe 2018 präsentiert die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), wie Astronauten in Zukunft Werkzeug oder Ersatzteile per 3D-Druck in der Schwerelosigkeit selbst herstellen können. So können Gewicht und damit auch Transportkosten für Weltraummissionen deutlich reduziert werden. Besucherinnen und Besucher können das innovative additive Fertigungsverfahren auf der Messe live erleben.

Pulverbasierte additive Fertigung unter Schwerelosigkeit heißt das Projekt, bei dem ein Bauteil durch Aufbringen von Pulverschichten und selektivem...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: innovative 3D printing method for space flight

At the Hannover Messe 2018, the Bundesanstalt für Materialforschung und-prüfung (BAM) will show how, in the future, astronauts could produce their own tools or spare parts in zero gravity using 3D printing. This will reduce, weight and transport costs for space missions. Visitors can experience the innovative additive manufacturing process live at the fair.

Powder-based additive manufacturing in zero gravity is the name of the project in which a component is produced by applying metallic powder layers and then...

Im Focus: IWS-Ingenieure formen moderne Alu-Bauteile für zukünftige Flugzeuge

Mit Unterdruck zum Leichtbau-Flugzeug

Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) in Dresden haben in Kooperation mit Industriepartnern ein innovatives Verfahren...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Konferenz »Encoding Cultures. Leben mit intelligenten Maschinen« | 27. & 28.04.2018 ZKM | Karlsruhe

26.04.2018 | Veranstaltungen

Konferenz zur Marktentwicklung von Gigabitnetzen in Deutschland

26.04.2018 | Veranstaltungen

infernum-Tag 2018: Digitalisierung und Nachhaltigkeit

24.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

IFAT 2018: Phosphorgewinnung aus Klärschlamm und andere regionale Nutzungskonzepte für Biomassen

26.04.2018 | Messenachrichten

Der Mensch im Zentrum: wandlungsfähige Produktion in der Industrie 4.0

26.04.2018 | Informationstechnologie

Konferenz »Encoding Cultures. Leben mit intelligenten Maschinen« | 27. & 28.04.2018 ZKM | Karlsruhe

26.04.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics