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Ether

Ether: Transport von Kationen durch Membranen

Kronenether-Derivate finden Anwendung zum Transport von Metallkationen durch künstliche Membranen. Ionen-Transportphänomene spielen in der Natur eine wichtige Rolle (z.B. beim Sehprozess, in der Niere oder in Nervenzellen), deshalb ist es eine Herausforderung für die Forschung, solche Systeme im Labor nachzubauen. Der Transport von geladenen Teilchen durch lipophile Membranen gelingt nur mithilfe eines sogenannten Ionencarriers, der wahlweise starr oder auch schaltbar sein kann:

Animation zum carrierbasierten Ionentransport durch Membranen

Kronenether an sich sind starre Ionencarrier. Um daraus einen schaltbaren Carrier zu machen, kann man beispielsweise Kronenether-Reste an einem Azobenzol-System verwenden. Die cis/trans-Isomerisierung von Azobenzolen verläuft photochemisch; die Rückreaktion kann thermisch erfolgen:

Abb.1
Schaltbarer Ionencarrier mit Azobenzol-Schalteinheit und Kronenether-Liganden

Berechnete 3D-Strukturen (AM1) des Azobenzol-Kronenethers und des Kalium-Sandwich-Komplexes

Mit derartigen Systemen ist zwar bislang der aktive Transport gegen einen Konzentrationsgradienten noch nicht gelungen, jedoch kann die Geschwindigkeit bei passiven Transportversuchen deutlich beeinflusst werden.

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