Synthese, Struktur, Dynamik und Reaktivität gyroskopähnlicher Moleküle

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Viele Arten von molekularen ¿Devices¿ bzw. Bauelementen besitzen eine rotierende Komponente. Ein wichtiges Ziel ist die Synthese von Spezies, deren Rotatoren teilweise ¿eingekapselt¿ oder sterisch von ihrer Umgebung abgeschirmt sind. Das steht in völliger Analogie zu makroskopischen Maschinen, deren rotierende Elemente oft aus mechanischen Gründen oder der Sicherheit wegen in Schutzhüllen eingeschlossen werden. Das Ziel dieses Projektes ist die Synthese von Molekülen, die viele Eigenschaften von Spielzeuggyroskopen nachahmen. Derartige Moleküle bestehen aus einer MLm-Einheit, welche innerhalb eines Käfigs rotieren kann. Dieser Käfig wird durch zwei trans-ständige Liganden, welche über zwei bis drei ¿Speichen¿ miteinander verbunden sind aufgespannt. Diese Speichen werden normalerweise mittels Alkenmetathese aufgebaut. Die Rotationsgeschwindigkeit kann sowohl durch deren Länge, als auch durch die Größe der MLm-Liganden beeinflusst werden. Besonders wünschenswert sind neutrale Komplexe, bei denen dipolare Rotatoren in einer möglichst reibungsfreien Umgebung einschlossen sind. Solche dipolaren Rotatoren können sich ähnlich wie Kompasse in statischen elektrischen Feldern ausrichten, oder gyroskopartig in rotierenden elektrischen Feldern zur Drehung in eine bestimmte Richtung gezwungen werden.