New Catalysts and Receptors by Self-Assembly and Combinatorial Chemistry

Abstract

New methods that allow the generation of transition metal-based catalysts and receptors are discussed. It is shown that heterobimetallic, halogeno-bridged complexes are well-suited for screening assays in combinatorial catalysis. Metal catalysts with a structurally defined second coordination sphere can be obtained by molecular imprinting with pseudo-substrate conjugates as exemplified by the substrate-, regio- and stereoselective reduction of ketones, catalyzed by immobilized ruthenium and rhodium complexes. Macrocyclic complexes, formed by self-assembly of organometallic complexes, are shown to act as highly specific receptors for small cations and anions.

Supramolecular Chemistry in Water

“…Metal–organic receptors are macrocyclic aggregates or cages formed by metal–ligand interactions 201. 202 The metal–organic receptor complexes of Ru, Rh, Pt, Pd, and Ir with pyridine and cyclopentadienyl ligands, or their analogues, are in general soluble in aqueous media, and not sensitive to air.…”

“…They are able to bind lithium ions (Scheme 7), although with a much higher affinity ( K a values up to 5.8×10 4 M −1 in aqueous 100 m M phosphate buffer solution, pH 7.0) and selectivity over sodium (ca. 10 4 times; K + or Cs + were not complexed) 201. 202, 205, 206 Upon addition of iron(III) salts, receptor 76 immediately decomposes to give a dark‐brown solution from which a brown powder slowly precipitates.…”

Self‐Discriminating Self‐Assembly of Dinuclear Heterochiral Rhombs from Tröger’s Base Derived Bis(pyridyl) Ligands

“…Metall‐organische Rezeptoren sind makrocyclische Aggregate oder Käfige, die durch Metall‐Ligand‐Wechselwirkungen entstehen 201. 202 Die metall‐organischen Rezeptorkomplexe von Ru, Rh, Pt, Pd und Ir mit Pyridin‐ und Cyclopentadienylliganden oder deren Analoga lösen sich im Allgemeinen in wässrigen Medien und sind nicht luftempfindlich.…”

Supramolekulare Chemie in Wasser

“…[201,202] Die metall-organischen Rezeptorkomplexe von Ru, Rh, Pt, Pd und Ir mit Pyridin-und Cyclopentadienylliganden oder deren Analoga lösen sich im Allgemeinen in wässrigen Medien und sind nicht luftempfindlich. Die Metall-Ligand-Wechselwirkungen ergeben auch in polaren konkurrierenden Lösungsmitteln wie Wasser ausreichend hohe Assoziationskonstanten.…”

“…10 4 -fach; K + und Cs + wurden nicht komplexiert). [201,202,205,206] Bei Zugabe von Eisen(III)-Salzen zersetzt sich der Rezeptor 76 sofort unter Bildung einer dunkelbraunen Lösung, aus der langsam ein braunes Pulver ausfällt. In Gegenwart von Lithiumionen, wenn der stabilere Komplex 77 vorliegt, ist diese Reaktion kinetisch gehindert, und die Zugabe von FeCl 3 führt nicht zur sofortigen Farbänderung.…”