Mesoporöse, organisch-anorganische Festkörper mit chiraler Grenzfläche
Final Report Abstract
Gegenstand dieses Projektes war die Synthese und Untersuchung poröser Materialien mit regelmäßig angeordneter Porosität im Nanometerbereich, wobei das Material als Hybrid sowohl aus anorganischen als auch organischen Komponenten besteht (sog. "Periodic Mesoporous Organosilicas", PMO). Das Ziel und auch die Besonderheit des Ansatzes bestanden darin, die Porenwände mit Chiralität auszustatten, d.h. organischen Bestandteilen mit definierter Händigkeit. Dies gelang durch die gezielte Synthese geeigneter Ausgangssubstanzen in intrinsischer Chiralität, mit deren Hilfe und geeigneter Sol-Gel-chemischer Verfahren PMO-Materialien mit definierter Porosität und Porengrößen im Bereich 5-15 nm synthetisiert werden konnten. Die Materialien wurden sehr umfassend hinsichtlich der Stabilität und räumlichen Verteilung der chiralen (organischen) Spezies untersucht, unter Verwendung verschiedener state-of-the-art-Methoden wie NMR-Spektroskopie, Röntgen- und Neutronen-Kleinwinkelstreuung und Sorptionsmethoden. Eines der Highlights des Projektes ist der Nachweis, dass sich die Chiralität in der Porenwand zur Übertragung stereogener Information in den Porenraum nutzen lässt, um eine chemische Reaktion hinsichtlich der Enantioselektivität in den Produkten zu beeinflussen. Der Aufbau wohl definierter Peptide in solchen nanoporösen anorganisch-organischen Hybrid-Materialien ist ebenfalls besonders viel versprechend, denn in Zukunft eröffnet sich damit die Möglichkeit der Herstellung "poröser Enzyme". Insgesamt liefert das Projekt somit grundlegende Konzepte und auch weitergehende Ideen für die gezielte Kontrolle der Enantioselektivität von Reaktionen der organischen Chemie in porösen Materialien mit chiralen Oberflächen.
Publications
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