Metallo-supramolekulare Chemie

Metallo-supramolekulare Chemie
Vom einfachen Komplex
zum komplexen Gitter
STEFAN SCHMATLOCH | ULRICH S. SCHUBERT
In der Natur spielen metallorganische Strukturen wie der
Hämoglobin-Eisen-Komplex eine große Rolle. Ähnliche
Architekturen macht sich die supramolekulare Chemie zunutze.
Dabei werden genau definierte Geometrien wie
Helikate, Fäden, Leitern, Rechen und Gitter gezielt hergestellt.
Diese könnten auf vielfache Weise angewendet werden:
zum Beispiel als elektrisch leitende Polymere und
Redoxkatalysatoren oder als organische Solarzellen.
Supramolekulare Strukturen und Komplexe sind wesentliche
Funktionsträger in biologischen Systemen. So
stellt der Hämoglobin-Eisen-Komplex, der für den Sauerstofftransport
in Säugetieren verantwortlich ist, ein wichtiges
Beispiel für die biologische Verwendung dieser chemischen
Einheiten dar. Auch viele andere biologisch aktive
Moleküle wie Cytochrome (Hämoproteine) nutzen verwandte
Unterstrukturen, um eine große Anzahl von wichtigen
Funktionen zu induzieren. Gemeinsam ist diesen Systemen,
dass der aktive Teil im Molekül ein durch komplexe
supramolekulare Liganden umgebenes Metallion ist. Im Forschungsfeld
der metallo-supramolekularen Komplexchemie
arbeitet man daran, auf chemischem Weg neuartige Strukturen
aufzubauen, die – wie auch bei den natürlichen
biologischen Systemen – auf
einem komplexen Wechselspiel
zwischen Liganden und Metallionen
basieren. Aus einem umfassenden
Verständnis dieses Teils der supramolekularen Chemie
und der Einsicht in Struktur-Wirkungs-Beziehungen werden
sowohl neuartige Materialien für medizinische und katalytische
Anwendungen als auch neuartige Werkstoffe
erwartet.
Die moderne supramolekulare Komplexchemie verfolgt
im wesentlichen zwei Zielrichtungen: 1. Die Ausdehnung
der von der traditionellen Komplexchemie her bekannten
koordinativen chemischen Bindung auf kompliziertere Ligandensysteme,
die sich durch Größe, geometrische Besonderheit,
Vielfachbindigkeit oder spezielle Funktionalitäten
auszeichnen. 2. Die Modellierung bzw. den Nachbau der
von der Natur in Enzymen oder anderen biologisch aktiven
Molekülen genutzten koordinativen Wechselwirkungen zwischen
Metallionen und mehrfach bindenden Ligandensystemen
[1].
Die folgenden Beispiele zeigen einen kleinen Ausschnitt
aus der immensen Vielfalt der supramolekularen Komplexchemie,
die in jüngster Zeit intensives Forschungsinteresse
auf sich zog und inzwischen auch wichtige Impulse
für die Nanowissenschaft liefert. Die wesentlichen Prinzipien
dieser Ansätze werden anhand der über Stickstoff
bindenden Liganden aufgezeigt.
180 © 2003 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim DOI: 10.1002/ciuz.200300247 Chem. Unserer Zeit, 2003, 37, 180 – 187
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SUPRAMOLEKULARE STRUKTUREN
| KOMPLEXCHEMIE
Grundlagen der Komplexchemie
Zunächst sollen Komplexverbindungen, die als grundlegende
Bausteine für metallo-supramolekulare Systeme dienen,
näher betrachtet werden. Als Komplexe bezeichnet
man seit Alfred Werner im Allgemeinen „Verbindungen
höherer Ordnung“, die aus einem Zentralatom und einem
Komplexbildner (Ligand) aufgebaut sind. Die Entdeckung
der ersten Komplexverbindung [Cu(NH 3 ) 4 ]Cl 2 erfolgte um
das Jahr 1600 und kann dem deutschen Chemiker und
Alchemisten Andreas Libavius zugeschrieben werden. In
der ersten Hälfte des 18. Jahrhunderts fand man mit kolloidalen
Lösungen des Berliner Blau („Turnbullsblau“)
K[Fe III Fe II (CN) 6 ] bereits eine erste Anwendung als Buntpigment
für die neue Verbindungsklasse.
1893 entwickelte Alfred Werner die Koordinationslehre
als ein erstes Modell für die Beschreibung der Bindung
in Metallkomplexen und deren Geometrie und ermöglichte
somit erstmals die Vorhersage der räumlichen Gestalt
von Komplexen [2]. Er erkannte, dass ein Zentralatom von
einer bestimmten Anzahl von Liganden koordiniert wird
(Koordinationssphäre) und definierte diese Zahl mit dem
Begriff der „Koordinationszahl“, die eine definierte Eigenschaft
eines Metallions ist. Als neue Beispiele können folgende
Verbindungen genannt werden: Kupfer hat in der
Oxidationsstufe +1 die Koordinationszahl vier und bildet tetraedrische
Komplexe aus, z.B. [Cu(CN) 4 ] -3 . Cobalt in der
Oxidationsstufe +3 hat die Koordinationszahl sechs und
formt oktaedrische Komplexe. Die Komplexgeometrie ist
somit bereits bis zu einem gewissen Maß durch das Zentralion
vorgegeben.
Neben dem Metallion bestimmt der Ligand die Struktur
des Komplexes. Liganden können je nach der Anzahl ihrer
Koordinationsstellen einzähnig, oder mehrzähnig (Chelatliganden,
von chelea (lat.) bzw. chele (griech.) = Krebsschere)
sein. Typische Vertreter stickstoffhaltiger Chelatliganden
sind z.B. 2,2’-Bipyridin (bipy), 2,2’:6’,2’’-Terpyridin
(terpy), Porphyrin (por) und Ethylendiamintetraessigsäure
(EDTA) (Abbildung 1). Auf Grund des Chelateffekts weisen
diese Verbindungen eine sehr hohe Stabilität auf. Die Entropiezunahme
durch die Freisetzung komplex gebundener
Lösungsmittelmoleküle bei der Reaktion mit chelatisierenden
Liganden resultiert in sehr hohen Komplexbildungskonstanten.
In manchen Fällen leistet jedoch auch die Reaktionsenthalpie
einen entscheidenden Beitrag zum Chelateffekt
[3].
Die spezielle Stereochemie der Chelatkomplexe wurde
von Alfred Werner am oktaedrischen Chelatkomplex
[Co(en) 3 ] 3+ (en: 1,2-Diaminoethan) untersucht. Die Liganden
können sich im oder gegen den Uhrzeigersinn um die
C 3 -Symmetrieachse des Komplexes orientieren. Im Falle von
oktaedrischen Chelatkomplexen, die sich aus drei zweizähnigen
Liganden aufbauen, existieren zwei zueinander
enantiomere Formen als rechts(∆)- und links(Λ)-drehende
Propeller (Abbildung 2). Die Situation bei Komplexen mit
dreizähnigen Liganden in einer oktaedrischen Koordinationssphäre
ist etwas einfacher; diese sind nicht chiral.
Einen Aufsatz über
Alfred Werners
Koordinationstheorie
finden Sie
in Heft 3/2002
der ChiuZ.
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ABB. 1 LIGANDEN
ABB. 2
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CHIRALE OKTAEDRISCHE KOMPLEXE

In beiden Fällen und auch für weitere Kombinationen
von mehrzähnigen Liganden und Metallionen einer bestimmten
Koordinationsgeometrie kann man sich die Komplexe
als kleinste Baueinheiten von supramolekularen Strukturen
wie helikale Systeme vorstellen. Metallionen mit tetraedrischer
Koordination bilden mit zweizähnigen Liganden
geeignete Bausteine für Doppelhelices, ebenso wie Metallionen
mit oktaedrischer Koordination zusammen mit
dreizähnigen Liganden. Supramolekulare Liganden, die mehrere
chelatisierende Untereinheiten in sich vereinen, lassen
sich zu ausgedehnten und sehr komplexen Architekturen
verknüpfen. Eine Möglichkeit, die Vielzahl derartiger Strukturen
zu ordnen, ist die Klassifizierung nach geometrischen
Mustern, z.B. Helices, Fäden, Rechen, Leitern und Gittern
(Abbildung 3).
Helikate
Die Natur nutzt helikale Strukturen sowohl für die Kodierung
von Informationen auf DNA- bzw. RNA-Ebene als auch
in Strukturen, die über ausgezeichnete mechanische Eigenschaften
verfügen wie beispielsweise Collagen. Nachbilden
lassen sich derartige Strukturen über Metallionen-induzierte
Helixbildung, wie z.B. die Arbeiten von J.-M. Lehn
zeigen [1,4]. Neben ihrer Besonderheit, genau definierte
helikale Strukturen auszubilden, fallen insbesondere die
Selbsterkennungs- und Selbstorganisationseigenschaften
auf: Werden beispielsweise unterschiedlich lange helixbildende
Moleküle angeboten und Metallionen zugegeben, bilden
sich spontan Helices aus – dabei entstehen jedoch keine
gemischten Strukturen, sondern es binden jeweils gleichlange
Stränge aneinander (Selbsterkennung). Neben doppelsträngigen
Helixstrukturen wurden auch dreisträngige
oder zirkulare Strukturen hergestellt (Abbildung 4). Alle diese
helikalen Strukturen verfügen über ein gemeinsamens
strukturinduzierendes Prinzip: Metallionen bilden mit stickstoffhaltigen
Heterozyklen wie Bipyridinen, Oligobipyridinen
oder Terpyridinen eine koordinative Bindung, wobei
durch die räumliche Anordnung der Liganden eine dreidimensionale
helikale Architektur entsteht. In der primären
Struktur der Liganden sowie dem ausgewählten Metallion-
Typ ist also die ganze Information für die Ausbildung der
Überstruktur gespeichert.
Entscheidend für die Ausbildung von helikalen Strukturen
ist neben einer geeigneten Kombinationen von Metallion
(Koordinationszahl) und Ligand (Zähnigkeit) die Beschaffenheit
der Verbindungskette, die den supramolekularen
Ligand aufbaut. Sie muss flexibel genug sein, um eine
Windung um die Achse der Helix zu ermöglichen, gleichzeitig
aber starr genug, um eine Komplexierung am gleichen
Metallzentrum zu vermeiden und einen „Weitertransport“
der helikalen Information zu gewährleisten. Der Ausbildung
von sehr komplexen Strukturen, wie einer zirkularen Doppelhelix
(Abbildung 4c), liegen zusätzliche Steuerungsmechanismen
zu Grunde: Ein Gegenion wird ins Zentrum eingebaut
bzw. dient als Schablone für den Aufbau der Struktur
(Templateffekt) [5].
ABB. 3
| GEOMETRIEN ABB. 4 | DOPPELHELICES
> Ein- und zweidimensionale
Geometrien,
die durch
Metall-Ligand-
Wechselwirkungen
verwirklicht werden
können: a) helikale
Strukturen,
b) Fäden, c) Rechen,
d) Leitern und
e) Gitter.
a) b)
>> Helices auf der
Grundlage von Bipyridin
und Terpyridinliganden:
a) Doppelhelix
mit tetraedrischer
Metallkoordination
mit Ergebnis
der Röntgenstrukturuntersuchung,
b) Doppelhelix mit
oktaedrischer Metallkoordination
und c) zirkulare
Doppelhelix.
a) b)
d) e)
c)
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SUPRAMOLEKULARE STRUKTUREN
| KOMPLEXCHEMIE
Damit lassen sich auch verschiedene Größen der zirkularen
Doppelhelix gezielt steuern.
Der Grad der Selbstorganisation kann noch eine höhere
Stufe erreichen und bringt somit den Chemiker einen
Schritt näher an das Vorbild der Natur. Werden achirale supramolekulare
Liganden angeboten, so entstehen stets beide
enantiomere Formen, die links- und die rechtsdrehende
Helix. Die Einführung eines chiralen Zentrums in den Liganden
resultiert jedoch in der bevorzugten Bildung nur eines
der beiden möglichen Stereoisomere [6]. Damit lässt
sich dann gezielt entweder die links- oder die rechtsdrehende
Helix herstellen.
Fäden – Lineare Koordinationspolymere
Die einfachste mögliche Erweiterung von Liganden im klassischen
Sinne hin zu supramolekularen Bausteinen sind
Komplexbildner, die gleichzeitig zwei Metallionen binden.
Bei n-facher Wiederholung dieses Prinzips resultieren daraus
lineare Koordinationspolymere. Für sie wurde der Begriff
„Faden“ eingeführt. Um eine Komplexierung am gleichen
Metallion zu verhindern und so eine lineare Ausdehnung
der Architektur zu gewährleisten, bedient man sich
starrer Verbindungsglieder zwischen den Koordinationsstellen
(Abbildung 5c).
Für die Herstellung solcher Fäden werden bevorzugt
Terpyridin-Liganden als Komplexbildner verwendet. Sie gewährleisten
eine vorherbestimmte, eindeutig definierte Stereo-
und Regiochemie der supramolekularen Architekturen
– im Unterschied dazu führen Bipyridin-haltige Liganden
zu unterschiedlichen Stereoisomeren. Mit geeigneten Ligandensystemen
(Abbildung 5d) können Domänen in der
Größenordnung von einigen hundert Nanometern erhalten
werden [7].
Metallo-supramolekulare stabförmige Koordinationsverbindungen
können z.B. als Polyelektrolyteinheiten für
den Aufbau von funktionellen Multischichten dienen [8].
Die Einführung stereogener Zentren in die supramolekularen
Liganden (Abbildung 5a, 5b) führt zur Ausbildung von
Polymerketten, die als einsträngige Helices aufgefasst werden
können [9]. Die Selbstorganisation bisfunktionaler
enantiomerenreiner Liganden kann eine Multiplikation der
stereochemischen Information des einzelnen Liganden und
den Aufbau einer chiralen supramolekularen Überstruktur
bewirken.
Dieser Aspekt lässt sich für unterschiedliche Anwendungen
nutzen: So können Multielektronen-Redoxprozesse
der Metallzentren in helikal chiralen Polymergerüsten den
Weg zu neuen enantioselektiven Katalysesystemen bereiten.
Die Einführung von flexiblen bis hin zu polymeren Verbindungsketten
an Stelle von kurzen, starren Einheiten kann
ebenfalls zu linearen supramolekularen Systemen führen
[10]. Die Löslichkeit dieser Systeme ist bedeutend höher als
die derer, die aus starren Grundkörpern auf-gebaut sind.
Anwendungsmöglichenkeiten im Bereich von wasserlöslichen
Hochleistungspolymeren werden im Moment diskutiert.
ABB. 5
| KOORDINATIONSPOLYMERE
c) a)
b) Lineare Koordinationspolymere:
a) und b) Grundbausteine
für chirale
einsträngige
Helices, c) lineare
Polymere mit
ca. 25 Monomereinheiten,
d) metallo-supramolekulare
Polymere
mit Polyethylenoxid
als
Verbindungskette.
c)
d)
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ABB. 6
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Rechen, Leitern und Regale
Enthält ein fadenförmiges Molekül, bestehend aus einer n-
fachen Abfolge von Metallion und supramolekularen Komplexbildnern,
in definierten Abständen Einheiten, die wiederum
metallioneninduziert in die zweite Raumrichtung
weisen (90° Winkel), wird von rechenförmigen Strukturen
gesprochen (Abbildung 6a,b und 6c).
Werden weitere Koordinationsstellen in der zweiten
Raumrichtung eingeführt, entstehen leiterartige Strukturen
(Abbildung 6d, 6e) bis hin zu regalförmigen Architekturen.
Erste Beispiele auf der Grundlage einer koordinativen Selbstorganisation
wurden von J.-M. Lehn et al. realisiert. Im Vordergrund
für die Synthese dieser Strukturen stand wohl vor
allem das Ziel, vorhergesagte Architekturen mit den Mitteln
der supramolekularen Komplexchemie zu verwirklichen.
Ringe und Makrozyklen
Die Kombination von gewinkelten mit linearen Bausteinen
kann zur Ausbildung von Zyklen unterschiedlicher Größe
(z.B. Dreiecke oder Vierecke) führen [11]. Dabei kann die
Information für die Geometrie im Metallzentrum oder im Liganden
„gespeichert“ sein. So führt eine Kombination des
linearen, bisfunktionalen 4,4’-Bipyridin als Ligand und Palladium
als Zentralion mit quadratisch planarer Koordinationssphäre
zu molekularen Quadraten, wenn zwei Koordinationsstellen
des Palladiums selektiv blockiert und vororientiert
werden [12]. Diese Vororientierung kann zum Beispiel
mit Ethylendiamin erfolgen (Abbildung 7a, grün markiert).
Die Ergebnisse der Röntgenstrukturanalysen zeigten,
RECHEN, LEITERN, REGALE
dass der Bindungswinkel des Rings tatsächlich bei 90° liegt.
Der Winkel ist in diesem Fall durch die Koordinationsgeometrie
des Zentralmetalls definiert.
Die Selbstorganisation eines o-Phenantrolin-haltigen Liganden,
dessen starre Struktur einen 60° Winkel vorgibt, resultiert
bei Zugabe von Fe(II)-Ionen in der Ausbildung von
trigonalen Ringen (Abbildung 7b) [13]. Die oktaedrische
Bis-Terpyridyl-Fe(II)-Komplexeinheit bildet hierbei die lineare
Baueinheit.
Unter Verwendung geeigneter Liganden kann dieses
Konzept in eine weitere Raumrichtung ausgedehnt werden.
So wurden dreidimensionale oktaedrische, molekulare Käfige
(Abbildung 7c) auf der Basis von Ligand-Metal-Wechselwirkungen
hergestellt, die als Wirtsmoleküle (z.B. für
Adamantan) dienen [14].
Gitter
Gitterstrukturen (formal [m x n]-Strukturen) zeichnen sich
dadurch aus, dass verschiedenste Belegungen der Variablen
m und n des Gittertyps auftreten. Symbolisieren [1 x 1]–Typen
noch recht einfach erscheinende supramolekulare
Strukturen, die einen Übergangsbereich zur traditionellen
Komplexchemie darstellen, zeigen [2 x 2]–Systeme bereits
hoch interessante Eigenschaften. [2 x 2]–Gitter, wie sie über
fusionierte Terpyridin- und Bipyridinstrukturen zugänglich
sind, zeigen Selbstorganisationseigenschaften, d.h. bei Zugabe
der Metallionen zu den Liganden bilden sich spontan
und definiert stabile Komplexe aus (Abbildung 8). Dabei
müssen die Liganden einen gewissen sterischen Anspruch
a) b) c) d) e)
a) Rechen-förmige Struktur auf der Basis von Bipyridin-Derivaten. b) Supramolekularer Ligand aus kondensierten Terpyridin-Einheiten.
c) Ball-Stab-Modell einer Rechen-Architektur. d) Leiter-förmige Struktur auf der Grundlage von Bipyridin Liganden mit tetraedrischer Komplexgeometrie.
e) Kalottenmodell einer Leiter-Architektur.
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SUPRAMOLEKULARE STRUKTUREN
| KOMPLEXCHEMIE
haben, um die Bildung von linearen Koordinationsverbindungen
zu verhindern.
So bilden sich z.B. bei Zugabe von Cobalt(II)acetat zu
geeigneten supramolekularen Liganden zweidimensionale
gitterartige Strukuren (siehe Abbildung 8) mit einer Dimension
von 20 x 20 x 14 Å aus [15]. Dies ist damit eine
spontane Selbstorganisation von 4 großen organischen Liganden,
4 Metallionen und 8 Gegenionen, die selektiv und
nahezu quantitativ zu Molmassen von über 3000 g/mol
führt. Mit gezielten Synthesestrategien können auch Gitter
mit unterschiedlichen Metallionen in einem System erhalten
werden [16]. Dabei kann für die jeweiligen Ionen der
Gitterplatz vorhergesagt und somit können die elektrochemischen,
photochemischen und magnetischen Eigenschaften
der Architekturen vorherbestimmt werden. Ein Hauptziel
der Polymer- und Materialwissenschaften ist die genau
definierte Anordnung funktionaler Einheiten im Größenbereich
von einigen Nanometern. Die Anordnung von Gittern
zu geordneten Schichten ermöglicht eine Organisation
von „Ionenpunkten“ in regelmäßigen Abständen auf
Oberflächen. Diese „Ionenpunkte“ könnten photo- oder
elektrochemisch bzw. magnetisch adressiert werden [17]
und damit einen Weg zu neuen molekularen Speichermedien
in der Nanotechnologie weisen (Abbildung 9) [18].
Zusammenfassung
Koordinationsverbindungen, die bereits im vorletzten Jahrhundert
durch die klassische Komplexchemie und Koordinationslehre
beschrieben wurden und seit den späten 50iger Jah-
ABB. 7 QUADRATE, RINGE, OKTAEDER
|
ren intensiv auf dem Gebiet der homogenen und heterogenen
Katalyse Einsatz finden, stehen erneut im Mittelpunkt
eines neuen Forschungsbereichs: der metallo-supramolekularen
Chemie. Komplizierte, supramolekulare Liganden, als
Weiterentwicklung einfacher einzähniger Liganden und Chelatliganden,
führen auf der Basis von Selbstorganisations- und
Selbsterkennungsprozessen zusammen mit koordinierenden
Metallionen zu genau definierten supramolekularen Architekturen.
Die Natur nutzt diese als wesentliche Funktionsträger
in biologischen Systemen, z.B. den Hämoglobin-Eisen-
Komplex. Diesem Vorbild folgend versucht die supramolekulare
Chemie, hochkomplexe, jedoch genau definierte Geometrien,
wie Helikate, Fäden, Leitern, Rechen oder Gitter präparativ
herzustellen und somit neuartige Materialien mit speziellen
Eigenschaften zu entwickeln. Der Metallkomplex als
zentrale Einheit der neuen Verbindungsklasse kann zu „funktionalen
supramolekularen Systemen“ führen. Diese könnten
Anwendungen auf den Gebieten der Polyelektrolyte, der Elektrochemie
(elektrisch leitende Polymere und Redoxkatalysatoren)
und der Photochemie (organische Solarzellen) ermöglichen.
Summary
Supramolecular structures and metal-complexes play a dominant
role in the functionality of biomolecules. Taking nature
as an example a major goal of metallo-supramolecular chemistry
is the extension of the traditional coordination chemistry
towards supramolecular architectures, utilizing complex
ligand systems. Herein we describe a wide range of different
a) b) c)
a) Molekulares Quadrat. b) Beispiel eines zyklischen trigonalen Rings auf der Grundlage von Terpyridinliganden. c) Molekularer Oktaeder.
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geometries such as helicates, linear rod-like polymers, ladders,
racks or grids, which are realized by the combination of
supramolecular ligands and coordinating metal ions on the
basis of self-assembly and self-recognition processes. Besides
the pure beauty of the structures, the electro-, photochemical
and magnetic properties of the materials might open avenues
to applications as smart coatings, catalysts or optical
devices.
Danksagung
Unser Dank gilt Herrn Dr. Georg Hochwimmer sowie Dr.
Anna Cattani für die Zusammenstellung einiger Literaturbeiträge
sowie Herrn Prof. Dr. M. Fujita für die Bereitstellung
der Basisfiles der Abbildung 7c. Der Beitrag hätte nicht
entstehen können ohne die Unterstützung der Deutschen
Forschungsgemeinschaft und des Fonds der Chemischen
Industrie.
Schlagworte
Supramolekulare Chemie, Metallkomplexe, Bipyridine, Terpyridine,
Gitter
Literatur
[1] a) J.-M. Lehn, Supramolecular Chemistry, Concepts and Perspectives,
VCH, Weinheim, 1995; b) F. Vögtle, Supramolekulare Chemie,
Teubner, Stuttgart, 1989; c) J.W. Steed, J.L. Atwood,Supramolecular
Chemistry, John Wiley & Sons, 2000; d) U.S. Schubert, Towards
metallo-supramolecular assemblies and polymers, in "Tailored
Polymers & Applications", (Hrsg.: Y. Yaggi, M.K. Mishra, O. Nuyken,
K. Ito und G. Wnek), VSP Publishers, Utrecht, 2000, 63.
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3, 267; c) G.B. Kauffmann, The selected papers of Alfred Werner,
Dover, New York 1968 (Part 1), 1976 (Part 2).
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[6] W. Zarges, J. Hall, J.-M. Lehn und C. Bolm, Helv. Chim. Acta 1991,
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[7] S. Bernard, K. Takada, D.J. Díaz, H.D. Abruña und H. Mürner, J. Am.
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1998, 110, 2534.
ABB. 8
|
VOM GITTER ...
a) [2 x 2]-Gitterarchitektur,
aufgebaut
aus einem
4,6-Bis(2’, 2’’-bipyridyl-6-yl)pyrimidin-Ligand
und Co 2+ -Ionen;
b) schematische
Darstellung eines
Gitters mit zwei
unterschiedlichen
Metallionen;
c) hochgeordnete
Gitterschichten
auf Oberflächen.
a) b) c)
186 © 2003 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim www.wiley-vch.de/home.chiuz Chem. Unserer Zeit, 2003, 37, 180 – 187
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SUPRAMOLEKULARE STRUKTUREN
| KOMPLEXCHEMIE
[17] a) A. Semenov, J.P. Spatz, M. Möller, J.-M. Lehn, B. Sell, D. Schubert,
C.H. Weidl und U.S. Schubert, Angew. Chem. 1999, 111, 2701;
b) U.S. Schubert, J.-M. Lehn, J. Hassmann, C.Y. Hahn, N. Hallschmid
und P. Müller in „Functional Polymers“, (Hrsg.: A.O. Patil, D.N.
Schulz, B.M. Novak), ACS Symp. Ser. 1998, 704, 248;
c) I. Weissbuch, P.N.W. Baxter, S. Cohen, H. Cohen, K. Kjaer, P.B.
Howes, J. Als-Nielsen, G.S. Hanan, U.S. Schubert, J.-M. Lehn, L.
Leiserowitz und M. Lahav, J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 4850;
d) O. Waldmann, J. Hassmann, P. Müller, G.S. Hanan, D. Volkmer,
U.S. Schubert und J.-M. Lehn, Phys. Rev. Lett. 1997, 78, 3390.
[18] a) U.S. Schubert, Chem. Engineer. News 2001, 79, 221; b) T. Salditt
und U.S. Schubert Reviews Molecular Biotechnology 2002, 90, 55.
Die Autoren
Ulrich S. Schubert wurde 1969 in Tübingen geboren.
Nach dem Studium der Chemie in Frankfurt und
Bayreuth fertigte er seine Doktorarbeit unter der
Leitung von Professor Eisenbach (Bayreuth) und
Professor Newkome (Florida, USA) an (Abschluss
1995 an der Universität Bayreuth). Nach einem
Post-Doc-Aufenthalt bei Professor Lehn an der
Université Strasbourg (Frankreich) wechselte er an
die Technische Universität München, wo er 1999
seine Habilitation fertigstellte. Nach einem Jahr als
Vertretungsprofessor am Center for Nanoscience der
Universität München wurde er im Juni 2000 als Full-
Professor an die Eindhoven University of Technology
berufen. Seine Auszeichnungen umfassen den
Bayerischen Habilitations-Förderpreis 1996, den
Habilitandenpreis den GDCh (Makromolekulare
Chemie, 1998), ein Heisenberg-Stipendium der DFG
(1999) sowie ein Dozenten-Stipendium des Fonds
der Chemischen Industrie (2000). Die Hauptforschungsbereiche
umfassen (metallo-)supramolekulare
Materialien, organische Heterocyclenchemie,
Nanotechnology, Oberflächencharakterisierung,
maßgeschneiderte Makromoleküle sowie Kombinatorische
Materialforschung.
Stefan Schmatloch, geb. 1972 in Eichstätt, absolvierte
ein Studium der Chemie an der Universität
Regensburg. Während eines einjährigen Aufenthaltes
an der University of Strathclyde, Glasgow, UK
graduierte er im Fach Verfahrenstechnik. Unter
Leitung von Professor Dr. H. Brunner promovierte er
an der Universität Regensburg auf dem Gebiet der
homogenen Katalyse. Neben einem Post-Doc-
Aufenthalt mit Schwerpunkt Supramolekularer
Chemie in der Arbeitsgruppe von Professor Dr. Ulrich
S. Schubert an der Eindhoven University of Technology
beschäftigt er sich im Rahmen des DPI (Dutch
Polymer Institutes) mit Kombinatorischer Materialforschung.
Korrespondenzadresse
Prof. Dr. Ulrich S. Schubert, Laboratory of Macromolecular
and Nanoscience Chemistry, Eindhoven
University of Technology, P.O. Box 513, 5600 MB
Eindhoven, Niederlande und Center for Nanoscience
(CeNS), Geschwister-Scholl-Platz 1, 80539 München.
E-Mail: u.s.schubert@tue.nl,
http://www.schubert-group.de
|
ABB. 9 ...
ZUM NEUEN SPEICHERMEDIUM
a) [3 x 3]-Pd(II)-
Gitter auf der
Grundlage kondensierter
Terpyridinliganden;
b) Ausblick:
flächendeckende
Gitteranordnung
für die Anwendung
als neue
Speichermedien.
a) b)
Chem. Unserer Zeit, 2003, 37, 180 – 187 www.wiley-vch.de/home/chiuz © 2003 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim
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