Self-assembled structures based on functionalized calix[4]arenes and calix[8]arenes = Selbstorganisierte Strukturen basierend auf funktionalisierten Calix[4]- und Calix[8]arenen

Calix[4]arenes with urea functions attached to the p-positions of the phenolic units usually form dimers in apolar solvents. Tetraureas functionalized by pyridyl and carboxyl groups form dimers only with bis- or tetraloop tetraureas. This heterodimerization was used for the synthesis of a bis-[3]catenane. Tetraureas functionalized with sulfide functions were synthesized for the preparation of monolayers from the dimeric capsules containing electrochemically active guests on gold. Bis-tetraureacalix[4]arenes singly-linked via their wide rim by rigid spacers were synthesized and their self-assembly to polymers in apolar solvents was proved by the 1H NMR spectroscopy and AFM studies. Dimerization of the first example of the tetraurea calix[4]arenes bridged in 1,3-positions at the narrow rim was proved by 1H NMR spectroscopy. Calix[8]arenes functionalized by urea, amido or naphthalimido groups at their p-positions self-assemble to columnar structures by hydrogen bonding or by π-π-stacking.

Calix[4]arene, die am weiten Rand durch vier Harnstoffreste substituiert sind, bilden in unpolaren Lösungsmitteln über Wasserstoffbrücken gebundene dimere Kapseln. Tetraharnstoffe, die Pyridyl- oder Carboxylgruppen enthalten, bilden Dimere nur mit Bis- oder Tetraloop- Tetraharnstoffen. Diese Heterodimerisierung wurde für die Synthese eines Bis-[3]catenans benutzt. Tetraharnstoffe mit Schwefelfunktionen wurden synthetisiert um aus ihren dimeren Kapseln, die einen elektrochemisch aktiven Gast enthalten, die Monoschichten auf Gold aufzubauen. Bis-tetraharnstoffcalix[4]arene, die über ihre Harnstoffreste mit einem starren „Spacer“ verknüpft sind, wurden synthetisiert. Ihre Selbstorganisation zu Polymere in unpolaren Lösungsmitteln wurde durch 1H NMR Spectroskopie- und AFM-Untersuchungen bewiesen. Dimerisierung des ersten Beispiels von den Tetraharnstoffcalix[4]arenen, in denen die 1,3-Positionen am engen Rand mit einer Brücke verbunden sind, wurde durch 1H NMR Spectroskopie bewiesen. Calix[8]arene, die mit Harnstoff-, Amid- oder Naphthalimidgruppen am p-Positionen funktionalisiert sind, assoziieren zu röhrenförmigen, molekularen Stapeln über Wasserstoffbrücken oder über π-π-Wechselwirkungen.