Supramolecular intercluster compounds

Die supramolekulare Chemie hat die Organisation molekularer Baueinheiten zu komplexen Anordnungen durch nicht-kovalente Wechselwirkungen zum Ziel. Zur Zeit werden die Synthese von geeigneten Bausteinen, Methoden zu deren Organisation und die zu Grunde liegenden, fundamentalen Prinzipien über alle Größenordnungen hinweg erforscht – von Molekülen bis hin zu nano-, meso- und makroskopischen Systemen. Insbesondere für die nanoskopische Selbstorganisation wird vorhergesagt, dass sie eine Alternative zu lithographischen Techniken für zukünftige, elektronische oder optische Bauteile darstellen könnte. Jedoch ist die Realisierung solcher nanoskopischen Anordnungen mit „perfekter“ translatorischer Ordnung experimentell schwierig, da die verwendeten Nanopartikel intrinsisch polydispers sind. Natürlich wären auch für die strukturelle und physikalische Charakterisierung und die Schaffung komplexer Strukturen einheitliche, genau definierte Nanopartikel wünschenswert.
Unser Ansatz die Problematik von polydispersen Baueinheiten zu umgehen, besteht in der Verwendung von verschiedenen, wohldefinierten anorganischen Clustern mit Durchmessern von mindestens 1 nm als Baueinheiten in nanoskopischen Anordnungen. Durch die Entwicklung von Methoden zu deren Kristallisation sind wir in der Lage, solche Anordnungen mit atomarer Auflösung zu untersuchen und Einblicke in die strukturdirigierenden, intermolekularen Kräfte und die Prinzipien von nanoskopischen Anordnungen zu erhalten. Die Strukturen dieser Verbindungen sind bestimmt von dem Zusammenspiel mehrerer, starker und schwacher, intermolekularer Wechselwirkungen, wie zum Beispiel ionischer, dipolarer, van-der-Waals- oder π-π-Wechselwirkung beziehungsweise Wasserstoffbrücken. Unsere Untersuchungen zeigen, dass insbesondere die schwachen, kurzreichweitigen Wechselwirkungen strukturbestimmend sind und diese Verbindungen daher als „supramolecular intercluster conpounds“ (SICCs) bezeichnet werden können.

Beispiele von SICCs bestehend aus Goldclustern und Polyoxometallaten.

Literatur:

• M. Schulz-Dobrick, M. Jansen: Supramolecular Intercluster Compounds Consisting of Gold Clusters and Keggin Anions, Eur. J. Inorg. Chem. 2006, 4498-4502.

Weitere Auskünfte erteilt Hanne Nuss.

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