Fullerene mit einem geöffneten Ring: eine ganz neue Klasse von Liganden für die supramolekulare Chemie

Die Oberflächen‐Organometallchemie ist ein Gebiet der heterogenen Katalyse, das erst vor kurzem aus einer vergleichenden Analyse der homogenen und der heterogenen Katalyse hervorgegangen ist. In der chemischen Industrie wurde die heterogene Katalyse häufig bevorzugt, doch wurde die Entwicklung besserer Katalysatoren dadurch erschwert, dass zahlreiche verschiedene aktive Zentren vorliegen und diese zudem in zu geringer Zahl. Hierdurch wurde eine gezielte Verbesserung dieser Systeme verhindert – daher die empirische Natur der heterogenen Katalyse. Katalyse ist in erster Linie ein molekulares Phänomen, und es müssen wohldefinierte Organometallintermediate oder ‐übergangszustände auf Oberflächen beteiligt sein. Man muss daher in der Lage sein, ein wohldefiniertes aktives Zentrum aufzubauen, seine Katalysatorleistung zu testen und eine Struktur‐Aktivitäts‐Beziehung aufzustellen, die dann wiederum – wie bei der homogenen Katalyse – zur Entwicklung besserer Katalysatoren genutzt wird. Die Oberflächen‐Organometallchemie überträgt die Konzepte und Methoden der molekularen Organometallchemie auf Oberflächen. So können über das Verständnis der Reaktion von Organometallkomplexen mit dem Träger, der als starrer Ligand aufgefasst werden kann, wohldefinierte Oberflächenspezies hergestellt werden. Durch diesen neuartigen Ansatz der heterogenen Katalyse kann man auf molekularem Niveau Einsichten in das Design neuer Katalysatoren erhalten; sogar die Entdeckung neuartiger Reaktionen ist möglich (Ziegler‐Natta‐Depolymerisation und Alkanmetathese). Obwohl sie schon seit mehr als 100 Jahre bekannt ist, kann die heterogene Katalyse auch heute noch verbessert werden – sie wird eine entscheidende Rolle bei der Lösung einiger der gegenwärtigen gesellschaftlichen Probleme spielen. Sie verspricht eine Antwort auf ökonomische und ökologische Probleme, denen sich die Industrie bei der Herstellung von Chemikalien (Agrochemikalien, Petrochemikalien, Pharmazeutika, Polymeren, Grundchemikalien) gegenüber sieht.

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Homogene und heterogene Katalyse – Brückenschlag durch Oberflächen‐Organometallchemie

Copéret

et al. 2003

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Controlled Molecular Orientation in an Adlayer of a Supramolecular Assembly Consisting of an Open‐Cage C₆₀ Derivative and Zn^II Octaethylporphyrin on Au(111)

et al. 2004

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The supramolecular assembly of porphyrin-fullerene systems has been studied extensively because of interest in photoinduced energy-and electron-transfer processes. [1][2][3][4][5][6] Fullerenes, in particular, are considered to be suitable building blocks for the formation of three-dimensional molecular architectures because of their ability to act as strong pelectron acceptors. [1] Recently, several open-cage C 60 derivatives were synthesized [7][8][9] and the unique ability of 1 to encapsulate a hydrogen molecule (H 2 @1) was discovered. [8a] The open cavity of this molecule is responsible for its unique[*] Dr.

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“Double‐Concave” Graphene: Permethoxylated Hexa‐peri‐hexabenzocoronene and Its Cocrystals with Hexafluorobenzene and Fullerene

et al. 2005

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Sehr stark gebogenes permethoxyliertes Hexa‐peri‐hexabenzocoronen wurde durch einfache Cyclodehydrierung mithilfe von FeCl3 zugänglich. Die Kombination eines starren „doppelt konkaven“ aromatischen Kerns mit 18 flexiblen Methoxygruppen an der Peripherie macht die Verbindung zu einem bemerkenswerten Wirtmolekül, wie die Strukturanalyse ihrer kristallinen Einschlusskomplexe mit Hexafluorbenzol‐ und Fulleren‐Gastmolekülen (siehe Bild) belegt.

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Fullerene mit einem geöffneten Ring: eine ganz neue Klasse von Liganden für die supramolekulare Chemie

Abstract: Ein Fenster zu neuen Möglichkeiten: Mit der Bildung einer großen Öffnung am C60‐Kern (1) und dem erfolgreichen Einbau von He und H2 konnten zwei kritische Schritte auf dem Weg zu einer leistungsfähigen Synthese endohedraler Fullerenkomplexe verwirklicht werden.

Cited by 12 publications

References 22 publications

Homogene und heterogene Katalyse – Brückenschlag durch Oberflächen‐Organometallchemie

Homogene und heterogene Katalyse – Brückenschlag durch Oberflächen‐Organometallchemie

Controlled Molecular Orientation in an Adlayer of a Supramolecular Assembly Consisting of an Open‐Cage C₆₀ Derivative and Zn^II Octaethylporphyrin on Au(111)

“Double‐Concave” Graphene: Permethoxylated Hexa‐peri‐hexabenzocoronene and Its Cocrystals with Hexafluorobenzene and Fullerene

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Fullerene mit einem geöffneten Ring: eine ganz neue Klasse von Liganden für die supramolekulare Chemie

Abstract: Ein Fenster zu neuen Möglichkeiten: Mit der Bildung einer großen Öffnung am C60‐Kern (1) und dem erfolgreichen Einbau von He und H2 konnten zwei kritische Schritte auf dem Weg zu einer leistungsfähigen Synthese endohedraler Fullerenkomplexe verwirklicht werden.

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