Remarkable Acceleration of Diels–Alder Reactions in a Self-Assembled Coordination Cage

Kusukawa, Takahiro; Nakaï, T.; Okano, Takashi; Fujita, Makoto

doi:10.1246/cl.2003.284

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“…[47] In aqueous solution, two molecules of each substrate are driven into the hydrophobic pocket of 1 and rapidly (ca. 21-fold increase) and quantitatively react to give 11 (Scheme 2).…”

Section: Diels-alder Reactionsmentioning

confidence: 99%

Functional Molecular Flasks: New Properties and Reactions within Discrete, Self‐Assembled Hosts

2009

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The application of self-assembled hosts as "molecular flasks" has precipitated a surge of interest in the reactivity and properties of molecules within well-defined confined spaces. The facile and modular synthesis of self-assembled hosts has enabled a variety of hosts of differing sizes, shapes, and properties to be prepared. This Review briefly highlights the various molecular flasks synthesized before focusing on their use as functional molecular containers--specifically for the encapsulation of guest molecules to either engender unusual reactions or unique chemical phenomena. Such self-assembled cavities now constitute a new phase of chemistry, which cannot be achieved in the conventional solid, liquid, and gas phases.

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“…[47] In aqueous solution, two molecules of each substrate are driven into the hydrophobic pocket of 1 and rapidly (ca. 21-fold increase) and quantitatively react to give 11 (Scheme 2).…”

Section: Diels-alder Reactionsmentioning

confidence: 99%

Functional Molecular Flasks: New Properties and Reactions within Discrete, Self‐Assembled Hosts

2009

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“…[45] Die Fujita und Mitarbeiter setzten den wasserlöslichen metallorganischen Käfig 1 bei Raumtemperatur zur Beschleunigung der Diels-Alder-Reaktion von 1,4-Naphthochinon mit Cyclohexadien ein. [47] In wässriger Lösung nimmt der hydrophobe Hohlraum von 1 zwei Moleküle jedes Substrats auf, die anschließend rasch (ca. 21-mal schneller) und quantitativ zu 11 reagieren (Schema 2).…”

Section: Molekulare Reaktionskolben Als Reaktionsgefäßeunclassified

Funktionale molekulare Reaktionskolben: neuartige Eigenschaften und Reaktionen in diskreten, selbstorganisierten Wirtmolekülen

2009

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Auf kleinstem Raum: Selbstorganisierte Wirtmoleküle können als „molekulare Reaktionskolben“ die Reaktivitäten und Eigenschaften von Gastmolekülen verändern, die den räumlichen Einschränkungen ihrer wohldefinierten Hohlräume ausgesetzt sind. Vielfältige funktionale Wirte mit unterschiedlichen Größen, Formen und Anwendungsmöglichkeiten wurden mithilfe der einfachen, modularen Konzepte der supramolekularen Chemie hergestellt. Der Einsatz von selbstorganisierten Wirtmolekülen als “molekularen Reaktionskolben” hat das Interesse an der Reaktivität und den Eigenschaften von Molekülen in definierten Hohlräumen unter räumlicher Einschränkung enorm gesteigert. Die modulare Synthese selbstorganisierter Wirte ist einfach, und es wurden Systeme mit verschiedenen Größen, Formen und Eigenschaften hergestellt. In diesem Aufsatz gehen wir zunächst kurz auf die unterschiedlichen molekularen Reaktionskolben ein und konzentrieren uns anschließend auf ihren Einsatz als funktionale molekulare Behälter, besonders für den Einschluss von Gastmolekülen zur Verwirklichung ungewöhnlicher Reaktionen und zur Beobachtung einzigartiger chemischer Phänomene. Diese selbstorganisierten Hohlräume können als neuartige Phase angesehen werden, in der Reaktionen ablaufen, die in fester, flüssiger oder gasförmiger Phase nicht möglich sind.

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“…The earliest examples of altered chemical activity within supramolecular coordination compounds come from Fujita and coworkers, in which they employed their palladium-vertexed octahedra (Fig. 16) in the Diels-Alder cycloaddition of isoprene with naphthoquinone [26], accelerating this bimolecular addition 113-fold. The basis of the rate acceleration by this host is an increased effective molarity within the assembly cavity.…”

Section: Discrete Symmetric Assembliesmentioning

confidence: 99%

Inner and Outer Beauty

Raymond

Brown

2011

Topics in Current Chemistry

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Symmetry and pattern are precious forms of beauty that can be appreciated on both the macroscopic and molecular scales. Crystallographers have long appreciated the intimate connections between symmetry and molecular structure, reflected in their appreciation for the artwork of Escher. This admiration has been applied in the design of highly symmetrical coordination compounds. Two classes of materials are discussed: extended coordination arrays and discrete supramolecular assemblies. Extended coordination polymers have been implemented in gas separation and storage due to the remarkably porosity of these materials, aided by the ability to design ever-larger inner spaces within these frameworks. In the case of discrete symmetrical structures, defined inner and outer space present a unique aesthetic and chemical environment. The consequent host-guest chemistry and applications in catalysis are discussed.

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Remarkable Acceleration of Diels–Alder Reactions in a Self-Assembled Coordination Cage

Abstract: Self-assembled coordination cage 1 was found to accelerate Diels–Alder reactions in an aqueous media: e.g., 113-fold acceleration was observed in the reaction of isoprene with naphthoquinone.

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Functional Molecular Flasks: New Properties and Reactions within Discrete, Self‐Assembled Hosts

Functional Molecular Flasks: New Properties and Reactions within Discrete, Self‐Assembled Hosts

Funktionale molekulare Reaktionskolben: neuartige Eigenschaften und Reaktionen in diskreten, selbstorganisierten Wirtmolekülen

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