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Auf den richtigen Dreh kommt es an


Die Eigenschaften eines Kunststoffs hängen nicht nur von seiner chemischen Zusammensetzung, sondern auch von der räumlichen Anordnung der langen Polymerketten ab. Biologische Polymere wie Proteine oder Nucleinsäuren erreichen ihre Vielseitigkeit unter anderem dadurch, daß sie eine helikale Schraubenstruktur annehmen können. Ein Grund dafür ist, daß ihre Bausteine keine Spiegelsymmetrie aufweisen. Nun ist es Wissenschaftlern von der Universität Akron (Ohio) zum ersten Mal gelungen, ein synthetisches Polymer mit Schraubenstruktur herzustellen. Sie gingen von dem asymmetrischen Baustein PET (R*)-9 aus (einem am Kohlenstoffatom Nr. 9 substituierten Polyethylenterephthalat), den sie ausschließlich in der „rechtshändigen“ Form synthetisierten. Der entstandene Kristall war gleich auf zwei verschiedenen Ebenen „verdreht“. Er bestand aus einer zwei Mikrometer breiten Helix, die aus vertikal aufeinandergestapelten Lamellen aufgebaut war – etwa wie ein Stapel aus Tausenden von Spielkarten, die so übereinandergeschichtet sind, daß die nächste Karte gegenüber der vorherigen immer ein wenig gedreht liegt. Die Lamellen selbst setzten sich aus Grundeinheiten zusammen, die nicht ganz parallel nebeneinander lagen, sondern zu ihren Nachbarn immer etwas gekippt waren. Die resultierende Biegung der Polymerketten bildete die zweite „Drehungsebene“. Insgesamt zeigt die Verbindung eine völlig neue Symmetrie und läßt sich keiner bisher bekannten Kristallstruktur zuordnen. (Physical Review Letters, Bd. 83, S. 4558)


Aus: Spektrum der Wissenschaft 2 / 2000, Seite 11
© Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH

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