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Spezielle Polymerarchitekturen: Ringe

Polyrotaxane

Bei Rotaxanen sind ringförmige Moleküle wie Räder auf einer stabförmigen linearen Achse "aufgefädelt". Der Begriff "Rotaxan" wurde 1967 von G. Schill geprägt, der auch die erste Synthese dieser Verbindungen durchführte (G. Schill, Catenanes, Rotaxanes and Knots, Academic Press, New York 1971). Er leitet sich von den lateinischen Wörtern "rota" für Rad und "axis" für Achse her.

Ring- und Kettenmoleküle sind dabei mechanisch, aber nicht kovalent miteinander verbunden ("topologische Bindung"). Die Ketten tragen an den Enden sterisch anspruchsvolle "Stopper", die verhindern, dass die Ringe von dem linearen Molekül abgleiten. Sie ähneln in ihrer Form also eher Hanteln. Ein [n]-Rotaxan besteht aus einer linearen Kette und [n-1] Ringen. Meist werden hierbei keine großen "Perlenketten" synthetisiert: Am häufigsten sind die [2]-Rotaxane, die aus einer Kette und einem Ring bestehen.

Bei Polyrotaxanen kann man zwischen Haupt- und Seitenketten-Polyrotaxanen unterscheiden:

Abb.1
Oben: Hauptketten-Polyrotaxan, unten: Seitenketten-Polyrotaxan
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