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Halogenverbrückte supramolekulare Kapseln im Festkörper, in Lösung und in der Gasphase

Abstract

Supramolekulare Kapseln wurden durch neutrale Halogenbrücken (XBs) aufgebaut und im Festkörper, in Lösung sowie in der Gasphase untersucht. Die Geometrie der hoch organisierten Kapseln wird durch eine Röntgenkristallstruktur belegt, die den Aufbau aus zwei XB‐Hemisphären zeigt, die geometrisch durch H‐Brücken zu acht MeOH‐Molekülen verfestigt sind und zwei Benzol‐Gäste einschließen. Aufgrund von Desolvatationseffekten in protischen Lösungsmitteln führen Änderungen des XB‐Donors zu einer effektiveren Erhöhung der Assoziationskonstante als Änderungen des XB‐Akzeptors. Dies wird am Beispiel einer Tetrachinuclidin‐XB‐Akzeptorhemisphäre gezeigt. Mit einem Tetra(iodethinyl)‐XB‐Donor und einem Tetralutidin‐XB‐Akzeptor wird eine Assoziationskonstante in deuteriertem Benzol/Aceton/Methanol 70:30:1 bei 283 K von Ka=(2.11±0.39)×105 m−1 (ΔG=(−6.9±0.1) kcal mol−1) erreicht. Die Stabilität der XB‐Kapsel in der Gasphase wurde durch ESI‐MS bestätigt. Innerhalb der verlängerten Iodethinyl‐Kapsel wurde eine neue Gastbindungsstelle beobachtet.

Drei auf einen Streich: Die Geometrie neutraler dimerer Halogenbrücken(XB)‐Kapseln wurde durch Röntgenstrukturanalyse eines 12‐Komponenten‐Aufbaus erstmals bestätigt. Die XB‐Donor‐ und XB‐Akzeptorhemisphären wurden variiert und ergaben Solvatationseffekte, die zu einem neuen Konzept für die Erhöhung der Stabilität von XB‐Strukturen in protischem Lösungsmittel führen. Die Stabilität der XB‐Kapsel in der Gasphase wurde durch ESI‐MS bestätigt.

Autoren:   Oliver Dumele, Benedikt Schreib, Ulrike Warzok, Nils Trapp, Christoph A. Schalley, François Diederich
Journal:   Angewandte Chemie
Jahrgang:   2016
Seiten:   n/a
DOI:   10.1002/ange.201610884
Erscheinungsdatum:   21.12.2016
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