Angewandte Chemie

Cover image for Vol. 129 Issue 44

Den vollständigen Artikel und die Anschrift des Autors finden Sie in Angew. Chem 2000, 112 (7), 1351 - 1354

Ein molekularer Hermaphrodit

Neues "Bauteil"
für "molekulare Motoren"?

In der Technik werden Bauteile oft als "weiblich" (Öse, Mutter) und als "männlich" (Stab, Schraube) bezeichnet. In Analogie kann man auch bei Molekülen mit derartigen Strukturelementen von "männlich" und "weiblich" sprechen. Moleküle, die sowohl ein "männliches" als auch ein "weibliches" Ende besitzen, werden folglich Hermaphroditen oder Zwitter genannt.

Ein derartiges Zwittermolekül wurde nun in den Straßburger Labors von Jean-Pierre Sauvage, M. Consuelo Jiménez, Christiane Dietrich-Buchecker und André De Cian synthetisiert. Das Molekül ist aus einer Art Öse und einem stabförmigen Teil aufgebaut, und je zwei dieser Moleküle dimerisieren, indem wechselseitig der stabförmige Teil in die Öse des Partnermoleküls gefädelt wird.

Paarungen von derartigen Zwittermolekülen waren bislang in Lösung nicht zu stabilisieren. "Unser Trick: Zwei Kupferionen verkuppeln die Moleküle. Je ein Kupferion hält einen Stab in der Öse des jeweils anderen Moleküls. So stabilisieren sie das Dimere sowohl im Feststoff wie in Lösung," erläutert Sauvage.

Diesem Verbindungstypus prophezeit er wichtige Anwendungen im Bereich der Nanotechnologie. Wie bei gewöhnlichen Motoren sind auch bei "Nano-Motoren" Bauteile nötig, die Energie in eine kontrollierte Bewegung umsetzen können. "Unser neues Dimer könnte ein wichtiger Bestandteil von eindimensionalen Strukturen werden, die in der Lage sind, sich als Antwort auf ein externes Signal zu strecken und zu kontrahieren," hofft Sauvage.

Erste interessante Fortschritte in der molekularen Nanotechnologie sind für die Computer- und die Sensortechnologie zu erwarten. Aber die Zukunftsvisionen der Nanotechnologie gehen noch wesentlich weiter. Vorbild ist die Natur, die z.B. mit Hilfe von Enzymen und anderen molekularen Strukturen Proteine entsprechend einer molekularen Matrize Baustein für Baustein genau zusammenbaut. Der Traum der Zukunft: Analog sollen molekulare Maschinen entwickelt werden, die ein Produkt Atom für Atom fehlerfrei zusammenbasteln.

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