Hochfluorierte supramolekulare organische Käfigverbindungen – Synthesen, Eigenschaften und Funktionalisierung

• Antragsteller: Dr. Bernd M. Schmidt
• Fachliche Zuordnung: Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung ; Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 457772810

Das Ziel dieser Forschung ist es, zielgerichtet neue poröse Materialien darzustellen. Dafür werden fehlerkorrigierende supramolekulare Systeme genutzt, die es erlauben in einer einzigen Stufe komplexe organische Käfige unter Nutzung von dynamisch-kovalenter Chemie (DCC) zu synthetisieren. Dazu sollen hochfluorierte Bausteine verwendet werden, die zwei Nutzeffekte haben. Erstens ist davon auszugehen, dass durch fluorierte Bausteine bisher unzugängliche Materialeigenschaften zugänglich werden können (Stabilität, Selektivität, Sensitivität), zweitens soll gezielt die ungewöhnliche Reaktivität der fluorierten Bausteine genutzt werden, um selektiv Postfunktionalisierung der Käfigverbindungen zu ermöglichen. Während DCC-Käfige auf Imin-Basis nur unter bestimmten Bedingungen stabil sind, kann durch Hydrierung zum korrespondierenden Amin ein „gelockter“ Käfig erhalten werden, dessen intrinsische Pore durch die erhöhte Flexibilität der Amine kollabiert. Hier vorgestellt wird eine neue Reaktion mit Iso(thio)cyanaten, welche sowohl die nahezu beliebige Funktionalisierung der gelockten Käfige ermöglicht, als auch das Erweitern und das Einstellen der Porengröße.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen