Kálmán Erika

A delhi vasoszloptól a molekuláris építészetig - a kémia új perspektívája

IV. Tervezett építkezés molekulákkal

20. ábra

Molekuláris építmények tervezésénél is szükségünk van építőelemekre, lineáris térkitöltőkre és a sarok feladatát betöltő elemekre, melyek kovalens kémiai szintézissel, kovalens kötéssel jönnek létre. A kötést az elemek között intermolekuláris kölcsönhatások, a hidrogénkötés és a fémes kötések fogják biztosítani. Ezért az elemeknek a feladatuk által megjelölt szerkezeti helyen - egy, kettő vagy több ponton - ilyen kötések képzésére képes csoportokkal kell rendelkezniük. Az építkezés technológiája már ismert, ezt a molekulák önszerveződésének jelenségére fogjuk alapozni.

21. ábra

⁰₃²₃²⁰₄²₄²₈³₁₂²

A molekuláris négyzetet először Fujita japán kémikus szintetizálta 1990-ben. Lineáris kétpontos térkitöltő elemnek a 4,4' bipiridil-molekulát használta fel. A molekula két bipiridil-gyűrűje lineáris, egy-egy nitrogénatom van a molekula tengelyének végpontjaiban.

22. ábra

Kétpontos sarokelemként etiléndiamin-palládium-komplexet készített. A fémek az etiléndiamin nitrogénatomjaival koordinációs kötést képeznek, leárnyékolják a fém körüli két síknegyedet. A négyzet elkészítése egyszerű volt. Etiléndiamin-palládium-nitrátot és ekvivalens mennyiségű bipiridil-vegyületet metanol-víz elegyben feloldva, 10 percig szobahőmérsékleten lassan keverve, az oldatból csapadék válik ki, amelynek kémiai analízise és NMR vizsgálata igazolta az önszerveződéssel keletkezett sík, négyzet alakú molekula létrejöttét. A szintetizált négyzet alakú molekula gazdamolekulaként viselkedik aromás vendégmolekulák, mint például a naftalin esetében.