Oberflächenstabilisatoren werden eingesetzt, um das Wachstum von Keimen zu Nanokristallen mit gut kontrollierbaren Formen zu steuern. Hier wird eine Übersicht über diese Mittel gegeben, wobei der Schwerpunkt auf dem mechanistischen Verständnis ihrer Rolle bei der Steuerung der Formentwicklung metallischer Nanokristalle liegt. Begonnen wird mit einer Einführung in die frühe Geschichte der Oberflächenstabilisatoren, gefolgt von einer Diskussion darüber, wie an der Synthese von Metall‐Nanokristallen beteiligte Stabilisatoren die Thermodynamik und Kinetik beeinflussen. Danach werden Beispiele für Oberflächenstabilisatoren diskutiert, einschließlich ihrer Bindungsselektivität, Wechselwirkung auf molekularer Ebene mit einer Metalloberfläche und Auswirkungen auf das Wachstum metallischer Nanokristalle. Es werden Fortschritte bei der Nutzung von Oberflächenstabilisatoren zur Erzeugung von Nanokristallen mit komplexen Strukturen und/oder zur Verbesserung ihrer katalytischen Eigenschaften beschrieben. Schließlich werden Strategien zum Austausch und zur Entfernung der Stabilisatoren sowie Perspektiven für die zukünftige Entwicklung diskutiert.
Derzeit kündigt sich ein Wandel von der manuellen Synthese spezifischer Moleküle, die über individuell angepasste Routen verläuft, hin zu automatisch zusammenfügten Verbindungen unterschiedlichster Klassen mit nur einem Knopfdruck an. Die Entwicklung einer Maschine für die Herstellung unterschiedlichster organischer Moleküle je nach Bedarf ist eine komplexe Aufgabe, es sind aber bereits bedeutende Fortschritte auf Basis von zwei komplementären Ansätzen zu verzeichnen: 1) Automatisierung individueller Routen für die Synthese diverser Verbindungen, wobei viele unterschiedliche Reaktionstypen und spezifische Reagentien genutzt werden können, und 2) Automatisierung einer generellen Plattform, die die Herstellung unterschiedlicher Verbindungen ausgehend von diversen Bausteinen, die mit derselben Kupplungsreaktion verknüpft werden, ermöglicht. Fortschritte in diesen Bereichen bieten die Möglichkeit, Synthese‐Engpässe zu vermeiden und den Fokus molekularer Innovation auf die Entwicklung neuer Methoden zu lenken und so eine “molekulare industrielle Revolution” zu beschleunigen.
more » « less- NSF-PAR ID:
- 10056254
- Publisher / Repository:
- Wiley Blackwell (John Wiley & Sons)
- Date Published:
- Journal Name:
- Angewandte Chemie
- Volume:
- 130
- Issue:
- 16
- ISSN:
- 0044-8249
- Page Range / eLocation ID:
- p. 4266-4288
- Format(s):
- Medium: X
- Sponsoring Org:
- National Science Foundation
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Abstract Die Olefinmetathese ist ein wertvolles Verfahren für Wissenschaft und Industrie. In letzter Zeit rückte die stereoretentive Olefinmetathese als eine Methode für die selektive Erzeugung von sowohl E‐ als auch Z‐Olefinen in den Fokus. In früheren Untersuchungen wurde nachgewiesen, dass die stereochemische Konfiguration der Ausgangsolefine zu Anfang der Umwandlung beibehalten wird. Als sich die Reaktion dem Gleichgewichtszustand näherte, wurden jedoch thermodynamische E/Z‐Verhältnisse erreicht. Bei neueren Untersuchungen lag das Hauptaugenmerk auf der Synthese von Katalysatoren, mit denen die inhärente thermodynamische Präferenz eines Olefins überwunden und ein kinetisch begünstigtes Olefinisomer erzeugt werden kann. Diese Berichte führten zur Entwicklung von stereoretentiven Katalysatoren, mit denen nicht nur selektiv Z‐Olefine erhalten werden, sondern auch E‐Olefine. Fortschritte bei der stereoretentiven Olefinmetathese unter Verwendung von Wolfram‐, Ruthenium‐ und Molybdänkatalysatoren werden hier dargelegt.
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