Eine molekulare Maschine steuert die Synthese eines Rotaxans

Kurzzusammenfassung Präorganisation durch Assemblierungs‐ oder Templatstrategien wird häufig in der Synthese von Rotaxanen eingesetzt. Während diese Ansätze die Herstellung komplexer, ineinander verzahnter Moleküle ermöglicht haben, sind sie oft durch strenge strukturelle Anforderungen an Templat und Ausgangsstoffe limitirt. Wir berichten hier über eine molekulare Maschine, die die Synthese eines Rotaxans durch aktives mechanisches Formen der Ausgangsbausteine steuert. Die lichtinduzierte Rotation eines molekularen Motors wickelt dabei gezielt einen molekularen Strang um eine Achse und erzeugt dabei diskrete, thermodynamisch ungünstige Kreuzungspunkte zwischen beiden Komponenten. Durch kovalente Fixierung werden diese kinetisch stabilen Verschlingungen chemisch konserviert, wodurch der gewundene Strang in einen Makrozyklus überführt wird. Dieser wird anschließend abgelöst und dabei mechanisch auf der Achse aufgefädelt, was zur Bildung eines Rotaxans führt. Diese maschinengesteuerte Strategie eröffnet einen neuartigen Zugang zur Synthese von Rotaxanen durch aktives mechanisches Formen molekularer Bausteine und ermöglicht den Aufbau ineinander verzahnter Architekturen, die jenseits der Möglichkeiten herkömmlicher Assemblierungs‐ und Templatmethoden liegen.