Organogels from Carbohydrate Amphiphiles

Abstract

Gluconamides can be easily functionalized to give a variety of compounds that form organogels with a high viscosity. N-n-octyl-D-gluconamide-6-benzoate gelates a large variety of organic solvents, including 1,2-xylene, chloroform, ethyl acetate, and ethanol, to form gels which are, in some cases, stable even above the boiling point of the pure solvent. The 2-methoxy, 6-imidazolyl, 6-acetyl, and 6-cyclohexanoyl derivatives also show gelation, but the 2,4;3,5-dimethylene-protected derivatives do not. Detailed 1 H NMR, IR, and X-ray powder diffraction studies reveal that the molecules of most gelators are packed in a head-to-tail fashion. If there is, however, the possibility to form interlayer hydrogen bonds, as in the case of N-n-octyl-D-gluconamide or N-n-octyl-D-gluconamide-6-(3pyridyl carboxylate), the molecules are packed head-to-head. Some gluconamides, e.g., those with aliphatic substituents, express their molecular chirality in the supramolecular structures, whereas others, in particular those containing a large aromatic substituent on carbon atom C 6 , yield nonchiral aggregates, probably due to interfering π-π stacking interactions of the substituents. DSC experiments show that the formation of the gels is an entropy-driven process.

Chiral Molecular Self‐Assembly

“…43 They also synthesized a derivative of octyl-D-gluconamide containing a metal-coordinating imidazole group (9). 44 The protonated compound (pH 4.5) assembled into vesicles, while 9 formed long fibers and hollow tubules of pH 8.5.…”

A Metal–Carbene Carbohydrate Amphiphile as a Low‐Molecular‐Mass Organometallic Gelator

“…Some derivatives of of this type of alkyl aldonamides are excellent gelators for a variety of organic solvents. [3] Our ongoing interest in carbohydrate-functionalized transition metal carbene complexes The pentacarbonyl chromate 2 adds to the pentaacetylated gluconic acid chloride 1 to form an anionic acyl complex which undergoes subsequent O-methylation to form carbene complex 3. [4a] The aminocarbene complex 4 is formed by aminolysis followed by deprotection under basic conditions (see experimental part).…”

Ein Metallcarben‐Kohlenhydrat‐Amphiphil als niedermolekularer metallorganischer Gelbildner

“…[2] Einige Derivate dieser Alkylaldonamide sind ausgezeichnete Gelbildner für eine Vielzahl von Lösungsmitteln. [3] Unser stetes Interesse an Kohlenhydrat-funktionalisierten Übergangsmetall-Carbenkomplexen [4] führte uns zu der Synthese von Pentacarbonyl[d-gluco-hex(N-n-octylamino)-1-yliden]chrom (4; Schema 1), das ein metallorganisches Isolobal-Analogon zu N-n-Octyl-d-gluconamid [2] ist. Das Pentacarbonylchromat 2 addiert an das pentaacetylierte Gluconsäurechlorid 1 unter Bildung eines anionischen Acylkomplexes, der durch nachfolgende O-Methylierung in den Carbenkomplex 3 überführt wird.…”

“…In Bezug auf die eingeschränkte Rotation um die Carbenkohlenstoff-StickstoffBindung wird ausschließlich das Z-Isomer gebildet, was durch einen Vergleich der NMR-Daten von 4 mit früher publizierten Daten von Aminocarbenkomplexen bestätigt wurde. [5] Der Austausch des Carbonylsauerstoffatoms, dem eine wichtige Rolle in der Aggregation des N-n-Octyl-d-gluconamids zugedacht wird, [2,3] [7] Die entsprechenden UV/Vis-Spektren (Abbildung 2 b) zeigten keine signifikante Temperaturabhängigkeit. Die beobachteten Banden können der Aminocarben-Pentacarbonylchrom-Einheit wie folgt zugeordnet werden: 350 nm (Metall-Ligand-Charge-Transfer), 320 nm (LigandenfeldÜbergang) und 270-260 nm (Ligand-Metall-Charge-Transfer).…”