Konjugierte Makrocyclen: Konzepte und Anwendungen

Eines der wichtigsten Ziele in den Materialwissenschaften, der Chemie und der Physik ist die Herstellung von grosen konjugierten Makrocyclen genau definierter Form, da solche Molekule nicht nur theoretisch und experimentell interessant sind, sondern auch potenzielle Anwendungen in der Nanotechnologie haben. Vollstandig ungesattigte Makrocyclen werden als Modelle fur vollstandig konjugierte π-Systeme mit Hohlraumen herangezogen. Solche konjugierten π-Systeme zeigen aufgrund ihrer cyclischen Konjugation ein ungewohnliches optisches und magnetisches Verhalten. Makrocyclen haben nach innen und nach ausen gerichtete Bindungsstellen, und eine positionsspezifische Substitution an beiden oder nur einer der beiden Bindungsstellen kann attraktive Strukturen zuganglich machen. Von besonderer Bedeutung sind ein-, zwei- und dreidimensionale supramolekulare Nanostrukturen. Um die Bildung dieser Strukturen kontrollieren zu konnen, bietet sich die Bottom-Up-Synthese ausgehend von π-expandierten Makrocyclen an. Zahlreiche formstabile π-konjugierte Makrocyclen wurden synthetisiert, davon aber nur eine begrenzte Zahl an nanoskaligen Vertretern. In diesem Aufsatz konzentrieren wir uns auf nanometergrose π-konjugierte Makrocyclen (>1 nm Durchmesser) sowie Riesenmakrocyclen (>2 nm Durchmesser) und fassen deren Synthesen und Eigenschaften zusammen.