Zweidimensionale Polymere: nur ein Traum von Synthetikern?

Abstract

Vermutlich werden synthetische 2D‐Polymere auf vielen Gebieten der Naturwissenschaft und Technik Bedeutung erlangen, und zwar grundlegende ebenso wie praktische. Daher überrascht es, dass auf diesem Gebiet bisher so wenige Fortschritte zu verzeichnen sind. In den letzten Jahrzehnten sind zwar viele Ansätze zur Synthese solcher Polymere beschrieben worden, die tatsächliche Synthese eines kovalent verknüpften, periodischen, molekularen Films mit der Dicke einer Monomereinheit ist bisher jedoch nicht gelungen. Unser Aufsatz liefert einen Überblick über bisherige Strategien sowie eine Analyse, wie die Synthese eines 2D‐Polymers wohl gelingen könnte. Bei unserer Analyse wird die Polymerisation in einer (anfänglich) homogenen Phase mit der Polymerisation an Grenzflächen verglichen, und es werden strukturelle Aspekte von Monomeren sowie möglicherweise bevorzugte Verknüpfungsmodi berücksichtigt. Es werden auch Aspekte wie Schrumpfung sowie Domänen‐ und Rissbildung behandelt, und es wird kurz darauf eingegangen, wie die Chancen für eine erfolgreiche Strukturanalyse des Endprodukts verbessert werden könnten.

Synthesis of Compounds Presenting Three and Four Anthracene Units as Potential Connectors To Mediate Infinite Lateral Growth at the Air/Water Interface

“…The creation of useable, "infinitely" extended, covalently constructed and structurally defined, periodic 2D polymers has been a dream of chemists for decades and numerous attempts towards this goal have been reported. [1] A non-comprehensive list of relevant articles can be found in the literature. [2][3][4][5][6][7] Though enormous progress has been made, even today no synthetic polymer is known that meets all the above criteria.…”

“…These monomers serve to prove the principle, but may not yet have the optimum molecular structures for the achievement of completely regular (periodic) 2D polymers and, perhaps even more importantly, the polymers unequivocal structure proof. [1] We describe the synthesis of some representatives of the compound families A and B and their spreading behavior at the air/water interface. Of those forming stable and reversibly compressible monolayers, one was selected for the next step, the photochemical treatment of its compressed monolayer.…”

Nano‐ and Microsized Cubic Gel Particles from Cyclodextrin Metal–Organic Frameworks

“…[8] In spite of diverse approaches for controlling the sizes and shapes of inorganic materials in the micro and nanometer ranges, less attention has been paid to organic network polymers, because the network polymers are generally not moldable nor can be processed after formation of the networks as they are insoluble in all solvents and have no observed melting points. As a bottom-up approach, emulsion polymerization using micelles and vesicles as templates produce spherical particles, [9] hollow spherical particles, [10] and a layer structure, [11] whereas the top-down approaches, nanoimprint lithography [12] with photoresist and three-dimensional microfabrication by two-photon laser chemistry, [13] have been reported for controlling the network polymers to form complex objects in the micro-and nanometer ranges. Thus, a bottom-up approach for other polyhedral objects of organic network polymers in these regions has never been shown.…”

Oberflächengestützte Synthese von Hyperbenzol‐Nanogehegen

“…[3][4][5][6][7][8][9][10] Vor allem kovalente 2D-Netzwerke haben große Beachtung für die Nanostrukturierung von funktionalen Oberflächen gefunden. [11][12][13][14] Die Synthese von polymeren 2D-Netzwerken war vor allem dann erfolgreich, wenn die Monomere durch relativ schwache Bindungen wie Koordinations-oder Wasserstoffbrückenbin-dungen verknüpft wurden. [15,16] Deren Reversibilität ermçg-licht es der Struktur, durch "Ausheilen" von Defekten ein lokales Energieminimum zu erreichen.…”