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Komplexchemie: Molekülkäfig für fluorige Umgebungen

Chemische Verbindungen von Kohlenstoff mit reichlich Fluor bilden eine Gruppe für sich. Sie sind weder besonders gut in Wasser löslich, noch in organischen Mitteln. Darum sind Systeme gefragt, die passende Mirkoumgebungen bieten. Nach Mizellen, Vesikeln, Hohlfasern und Nanoteilchen tritt ein neuer Kandidat ins Rennen ein. Ihn zeichnet vor allem aus, dass er einfach und präzise zu modulieren ist.

Zwei verschiedene Grundbausteine bauen den neuen Molekülkäfig auf: Palladium-Ionen und komplexe organische fluorierte Brücken. Jedes dieser Brückenmoleküle spannt über Kohlenstoffringe und gestreckte Ketten einen Bogen zwischen zwei Palladium-Ionen, während das Palladium selbst als Knotenpunkt Kontakt zu vier Brücken hält. Von der Mitte der Brückenmoleküle ragt jeweils eine mit Fluor-Atomen abgesättigte Kohlenstoffkette von sechs bis neun C-Atomen Länge in das Käfiginnere. Diese Ketten schaffen das chemisch einzigartige Milieu für die Gastmoleküle. Indem man ihre Längen verändert, entsteht Raum für unterschiedlich große Einlagerungen.

Eine konkrete Anwendung schwebt den Konstrukteuren um Makoto Fujita von der Universität Tokio noch nicht vor. Der Chemiker John Gladysz von der Universität Erlangen sieht in den Molekülkäfigen potenzielle Transporter für Gase wie Methan und Sauerstoff, die sich gut in Fluor-haltigen Phasen lösen. Darüber hinaus stellt das Aufbauprinzip mit seinen Bögen und Ionenknoten ein interessantes Prinzip dar, das durchaus als Beispiel für weitere Molekülkäfige dienen kann.

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