Orthogonal schaltbare supramolekulare Polymere in polarer Lösung durch die Kombination von selbst-assoziierenden Ionenpaaren mit Metall-Ligand-Wechselwirkungen
Final Report Abstract
Im Rahmen dieser Sachbeihilfe konnten erfolgreich verschiedene schaltbare supramolekulare Polymere und Gele hergestellt werden. Diese bilden sich durch die Selbstaggregation kleiner Monomere, bei denen ein selbstkomplementäres Zwitterion mit unterschiedlichen Metall-Ligand- Bindungsstellen kombiniert wurde. Die Polymerbildung beruht zum einen auf der Bildung H-Brückenverstärkter Ionenpaare der Zwitterionen und zum anderen auf der Bildung von Metallkomplexen durch die Liganden. Da beide Wechselwirkungen orthogonal zueinander sind, lassen sich die Aggregate auf verschiedene Weise hierarchisch schalten. Die Dimerisierung des Zwitterions kann durch Zugabe von Säuren oder Basen beeinflusst werden und die Metallkomplexbildung durch die Zugabe eines kompetitiven Komplexbildners wie EDTA: So lässt sich reversibel zwischen den einzelnen Monomeren, zwitterionischen Dimeren, linearen Polymeren oder dreidimensionalen Netzwerken schalten. Ist die dreidimensionale Vernetzung ausreichend stabil, bilden sich schaltbare supramolekulare Gele. Unsere Arbeiten zeigen aber auch, wie empfindlich letztendlich die Selbstaggregation vom Wechselspiel der verschiedenen nichtkovalenten Wechselwirkungen abhängt. Selbst das Vorhandensein oder Fehlen weiterer sehr schwacher Wechselwirkungen wie einzelner H-Brücken kann im Zusammenspiel mit den um Größenordnungen stärkeren Dimerisierung des Zwitterions und Metallkomplexbildung massiv das Aggregationsverhalten beeinflussen.
Publications
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