Cyclodextrine als molekulare Reaktionsgefäße - ArchiMeD ...

Einleitung - 3 -
organischen Lösemittel oder in heterogener Phase gelingen, können mit Hilfe von
Cyclodextrinen prinzipiell in wässriger Lösung stattfinden.
Neben den bereits genannten Eigenschaften bietet diese molekulare "Verkapselung“ auch
den Vorteil der Stabilisierung von oxidationsempfindlichen oder leichtflüchtigen
Substanzen. 7
Ein weiteres, relativ junges Anwendungsgebiet der Cyclodextrine ist ihr Einsatz in der
Polymerchemie. Durch Komplexierung von geeigneten Polymeren mit Cyclodextrinen
können durch Selbstorganisation ("self-assembling") Hauptkettenpolyrotaxane erhalten
werden. 8 Harada et al. synthetisierten erstmalig Polyrotaxane durch selbstorganisierendes
Auffädeln von Cyclodextrinen auf wasserlösliche, monodisperse Bis(amino)polythylenglycole
und anschließendes Einführen zweier sperriger Endgruppen (Abb. 1). 9,10 Auch
Wenz et al. haben gezeigt, dass wasserlösliche polymere Rotaxane ausgehend von
Cyclodextrinen und neutralen Polymeren hergestellt können; sie synthetisierten z.B.
wasserlösliche Polyrotaxane aus α- bzw. β-Cyclodextrin und einem Polyester, der
hydrophobe Segmentblöcke enthielt. 11 Hydrophobe Polymere, wie z.B. bestimmte
Polyisobutylene, können ebenfalls supramolekulare Strukturen mit Cyclodextrinen bilden.
Behandelt man Polyisobutylen (löslich in Hexan) mit γ-Cyclodextrin (löslich in H2O), so
erhält man ein Polyrotaxan, welches weder in Hexan noch in H2O löslich ist. 12
Ritter et al. gelang die Synthese von polymeren Seitenkettenrotaxanen und Seitenketten-
Polyrotaxanen (Abb. 1) mit Tandemstruktur durch Anbindung von Cyclodextrin tragenden
Semirotaxanen an funktionalisierte Copolymere 13,14,15 bzw. durch freie radikalische
Polymerisation von mit Cyclodextrin komplexierten, und dadurch in eine wasserlösliche
Form überführten Methacrylsäurederivaten. 16