Hierarchical Self-Assembly Based on Surface-Confined Foldamers: A Bottom-up Approach to Nanopatterning (SURCONFOLD)

• Applicant: Professor Dr. Stefan Hecht
• Subject Area: Experimental and Theoretical Physics of Polymers
• Term: from 2006 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 24839333

• Final Report Year: 2009

Final Report Abstract

Innerhalb des Projektes SURCONFOLD wurde in der Arbeitsgruppe Hecht eine neue Substanzklasse entwickelt, mit deren Hilfe diverse molekulare Architekturen mit wohl definierter Form zugänglich sind. Diese Verbindungen können mit Hilfe von externen Stimuli, wie z.B. pH-Wert oder Ionen in der Umgebung, in ihrer Struktur teilweise stark verändert werden, was sich in ihren Eigenschaften in Lösung aber auch an Oberflächen widerspiegelt. So konnten mit Hilfe von molekularer Faltung helikale Strukturen in wässrigen Lösungen erzeugt werden, die auf die Anwesenheit von Halogenidionen empfindlich reagieren bzw. die in organischen Lösungsmitteln in Gegenwart von Metallionen Gele ausbilden. An Oberflächen konnte erstmal eine konformative molekulare Transformation und deren Auswirkung auf das Selbstorganisationsrealisiert und in Echtzeit sichtbar gemacht wenden. Die erarbeiteten Konzepte wurden u.a. genutzt, um die Orientierung von Farbstoffmolekülen auf Festkörperoberflächen zu kontrollieren. Die Ergebnisse können u.a. dazu dienen, effizientere elektronische Bauelemente auf der Basis molekularer Komponenten zu entwickeln bzw. empfindlichere Sensoren zu konstruieren.

Publications

• "Synthesis of a Novel Chiral Squaraine Dye and its Unique Aggregation Behavior in Solution and in Self-Assembled Monolayers" Adv. Mater. 2006, 18, 1271-1275
  R. S. Stoll, N. Severin, J. P. Rabe, S. Hecht
  
• "Foldamers at Interfaces" in "Foldamers: Structure, Properties, and Applications" (Eds.: S. Hecht, I. Huc), Wiley-VCH, Weinheim. 2007, pp. 403-426
  J. van Esch, H. Valkenier, S. Hartwig, S. Hecht
  
• "Multifunctional "Clickates" as Versatile Extended Heteroaromatic Building Blocks: Efficient Synthesis via Click Chemistry, Conformational Preferences, and Metal Coordination" Chem., Eur J. 2007. 13, 9834-9840
  R. M. Meudtner, M. Ostermeier, R. Goddard, C. Limberg, S. Hecht
  
• "Folded Heteroaromatic Backbones Based on Triazoles: Combining Synthetic Accessibility with Defined Conformational Preferences" Polym. Prep. 2008, 49(1), 177
  R. M. Meudtner, D. Zomik, S. Hecht
  
• "Helicity Inversion in Novel Responsive Foldamers Induced by Achiral Halide Anions" Angew. Chem. 2008, 120, 5004-5008; Angew. Chem. Int Ed. 2008, 47, 4926-4930
  R. M. Meudtner, S. Hecht
  
• "Responsive Backbones Based on Poly[(1,2,3-triazol-4-yl-1,3-pyridine)-alt-(1,2,3-triazol-1-yl-1,3-phenylene)]s: From Helically Folding Polymers to Metallosupramolecularly Crosslinked Gels" Macromol. Rapid Commun. 2008, 29, 347-351
  R. M. Meudtner, S. Hecht
  
• "Modulating Large Area Self- Assembly at the Liquid-Solid Interface via pH-mediated Conformational Switching" Chem. Eur J. 2009, 15, 4788-4792
  L. Piot, R. M. Meudtner, T. El Malah, S. Hecht, P. Samori
  
• "Neuartige Triazol-basierte aromatische Rückgrate für die Makromolekulare und Supramolekulare Chemie", Dissertation. Humboldt-Universität zu Berlin, 2009
  Robert M. Meudtner
  
• "New Peptide-Mimicking Scaffolds: Influence of Stereochemistry, Connectivity, and Topology", Dissertation, Humboldt-Universität zu Berlin, 2009
  Sebastian Hartwig