Molecular Paneling by Coordination: An M15L6 Hexahedral Molecular Capsule having Clefts for Reversible Guest Inclusion

Abstract

Ein einziges Positionsisomer wurde bei der Selbstorganisation von 21 Komponenten erhalten. Die Ligandenkomponente L ist ein „molekularer Dreispitz“ mit fünf Koordinationsstellen, der mit [PdII(en)] (en=Ethylendiamin) als Metallkomplexkomponente M das im Bild gezeigte hexaedrische M15L6‐Gerüst aufbaut. Dieser supramolekulare Komplex weist drei Spalten auf, in denen reversibel Gastmoleküle gebunden werden können.

Supramolecular Chemistry in Water

“…The research group of Fujita has prepared many water‐soluble nanometer‐sized cages (for example, the M 6 L 4 ‐type coordination cage 87 and the prismatic coordination cage 88 ) by self‐assembly 231. 232 The cages have the ability to encapsulate large molecules or molecular aggregates,233 as well as to regulate or catalyze specific reactions in aqueous media. Three encapsulation modes234 have been observed in the case of the cage 87 , depending on the size and the shape of the guests: 1) formation of 1:4 host–guest complexes with small guests (ca.…”

Molecular Encapsulation

“…The volume of the cavity enclosed by this capsule is considerable (about 900 Å 3 ), but only water or small gas molecules may pass through the meager pores (2×2 Å) in the structure. Ligand 37 , a variant of 36 , also gives rise to a capsule with hexahedral geometry analogous to that of 42 (Figures 12 and 14), but with some vacant metal binding sites that result in formation of hydrophobic clefts 88. These apertures allow for the encapsulation of small molecules such as CBr 4 , a behavior that is not displayed by the parent capsule.…”

“… Self‐assembly of tetrahedral supramolecular metal–ligand clusters: a) four triangular ligands 43 occupy the faces of the tetrahedron containing eight metal ions (reprinted with permission from ref. 88), b) four metal ions define the corners of the tetrahedron and six ligands span the edges, c) two other bis(catechol) ligands that form tetrahedral capsules in a manner analogous to ligand 45 . …”

Molekulare Verkapselung

“…Der Ligand 37 , eine Variante von 36 , bildet ebenfalls eine zu 42 analoge Kapsel mit hexaedrischer Geometrie (Abbildung 12 und 14). Einige Bindestellen für Metalle bleiben hier allerdings unbesetzt, sodass sich hydrophobe Spalten bilden 88. Diese Öffnungen ermöglichen die Verkapselung kleiner Moleküle wie CBr 4 , ein Verhalten, das bei der Stammverbindung nicht beobachtet wird.…”

“… Selbstorganisation tetraedrischer supramolekularer Metall‐Ligand‐Cluster: a) Vier dreieckige Liganden 43 besetzen die Flächen des Tetraeders, der insgesamt acht Metallionen enthält; Wiedergabe des Molekülmodells aus Lit. 88 mit freundlicher Genehmigung; b) vier Metallionen bilden die Ecken und sechs Liganden 45 die Kanten eines Tetraeders; c) zwei Bis(brenzcatechin)‐Liganden, die analog zu 45 tetraederförmige Kapseln bilden können. …”