Molecular Catenanes, Rotaxanes and Knots (eBook)

This journey through the fascinating world of molecular topology focuses on catenanes, rotaxanes and knots, their synthesis, properties, and applications and the theory of interlocking and interpenetrating molecules. Nearly one hundred years of progress have passed since Willstätter's speculative vision of a molecule consisting of two interlinked rings. But even today the synthesis of such structures are a challenge to the creativity of synthetic chemists. These molecules are not only of academic interest, since they occur naturally. In such molecules as DNA, knots and related topological features play a key role in biochemical processes. In addition, extensive research on the properties of polyrotaxanes and polycatenanes show potential applications as molecular magnets, wires or switches.

Twelve international leading experts in the field present the broad and impressive spectrum of the topology of these molecules, from theoretical aspects and new pathways in synthesis to probing their properties. All researchers working in this interdisciplinary area, whether organic, inorganic or polymer chemists, as well as material scientists, will welcome this comprehensive and up-to-date work as an inspiring source for creative research ideas.
Catenane, Rotaxane und Knoten - die Synthese und Eigenschaften ineinander zu komplexen Gebilden verketteter und verzahnter Moleküle stehen im Mittelpunkt dieses Ausflugs in die faszinierende Welt chemischer Strukturen. Fast ein Jahrhundert ist seit Willstätters "visionärer" Spekulation über ein Molekül aus zwei ineinander verketteten Ringen vergangen. Aber auch heute noch sind solche Strukturen eine ungewöhnliche Herausforderung an die Kreativität von Synthesechemikern. Catenane und verwandte Moleküle sind jedoch keineswegs nur von akademischem Interesse, sondern finden sich auch in der Natur. Weit verbreitet in Biomolekülen wie der DNA spielen Knoten und andere topologische Muster eine wesentliche Rolle bei biochemischen Prozessen. Die intensiven Untersuchungen der Eigenschaften von Polyrotaxanen oder Polycatenanen weisen den Weg für zukünftige Anwendungen als molekulare Magnete, Drähte oder Schalter.

Zwölf international führende Wissenschaftler geben einen ausgezeichneten Überblick über die vielfältigen Aspekte der Topologie dieser speziellen Moleküle - von den theoretischen Grundlagen, über Fortschritte in der Synthese bis hin zu Untersuchungen deren besonderer Eigenschaften. Alle, die sich mit diesem vielschichtigen Forschungsgebiet befassen, Organiker, Anorganiker, Polymerchemiker und Materialwissenschaftler, erwartet eine umfassende und aktuelle Quelle von Anregungen für die eigene Forschung.