Synthese von C₆₀/[10]CPP‐Catenanen durch Regioselektive Nanokapsel‐Templierte Bingel Bis‐Addition

Abstract

Die Addition von zwei unsymmetrischen Malonsäureestern an das Buckminster‐Fulleren C60 kann zu 22 spektroskopisch unterscheidbaren isomeren Produkten führen und stellt daher eine beachtliche synthetische Herausforderung dar. In dieser Arbeit erreichen wir eine Selektivität von 87 % für die Bildung eines einzigen (in,out‐trans‐3)‐Isomers, indem wir drei Methoden kombinieren: (i) wir verwenden ein Ausgangsmaterial, in dem die beiden Malonsäureester kovalent verbunden sind (Tether); (ii) wir bilden den starken supramolekularen Komplex von C60 mit dem formstabilen [10]CPP‐Makrozyklus (Nanohoop‐Template) und (iii) wir schlossen diesen Komplex weiter in eine selbstorganisierte Nanokapsel ein (Schattenmaske). Die Variation der Alkylkette zeigte die Limitationen der Methode auf und die Ringdynamik in den ungewöhnlichen [2]Catenanen wurde in silico mit atomistischer Auflösung untersucht. Diese Arbeit erweitert das Spektrum der mechanisch ineinandergreifenden Architekturen mit Cycloparaphenylen (CPP) erheblich.