Arbeitsgruppe Kubik

Lehre - Supramolekulare Chemie - Intermolekulare Wechselwirkungen - Anion-π WW

Anion-π Wechselwirkungen treten zwischen elektronenarmen π-Systemen und Anionen auf.

Elektrostatische Wechselwirkungen mit den Quadrupolmomenten aromatischer Ringe.

Anion-pi

Elektrostatische Wechselwirkungen basierend auf Anion-induzierten Dipolmomenten.

Induzierte

Um starke Anion-π Wechselwirkungen zu ermöglichen, muss ein aromatischer Ring also ein großes positives Quadrupolmoment besitzen und gut polarisierbar sein.

Informationen über die Existenz und die potentielle Stärke von Anion-π Wechselwirkungen lieferten insbesondere theoretischen Berechnungen und Kristallstrukturen. Beispiele für synthetische Rezeptoren, in denen Anion-π Wechselwirkungen zur Substratbindung beitragen, sind selten.

Beispiel 1

Rezeptor 1Rezeptor 2
AnionKa / M-1Ka / M-1
Cl-<130
Br-<120
I-<134

Lösungsmittel: CDCl3.

In diesem Fall muss berücksichtigt werden, dass die elektronischen Eigenschaften des aromatischen Ringes auch die Acidität der NH Gruppe beeinflussen.

[Quelle: Berryman, O. B.; Hof, F.; Hynes, M. J.; Johnson, D. W. Chem. Commun. 2006, 506-508: <doi>.]

Beispiel 2

Rezeptor 3Rezeptor 4
AnionKa / M-1Ka / M-1
Cl-<153
Br-<135
I-<126

Lösungsmittel: CDCl3.

Strukturelle Untersuchungen weisen darauf hin, dass in diesem Fall andere Bindungsmodi (σ···X– oder C–H···X– Wechselwirkungen) an der Anionenbindung der Derivate mit elektronenziehenden Substituenten beteiligt sind.

[Quelle: Berryman, O. B.; Sather, A. C.; Hay, B. P.; Meisner, J. S.; Johnson D. W. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 10895-10897: <doi>.]

Wegen der im Vergleich zu Kationen größeren Ionenradien von Anionen sind Anion-π Wechselwirkungen schwächer als Kation-π Wechselwirkungen.

Literatur

  • Schottel, B. L.; Chifotides, H. T.; Dunbar, K. R. "Anion-π Interactions" Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 68-83: <doi>.
  • Frontera, A.; Gamez, P.; Mascal, M.; Mooibroek, T. J.; Reedijk, J. "Anion-π Wechselwirkungen ins rechte Licht gerückt" Angew. Chem. 2011, 123, 9736-9756: <doi>.
  • Giese, M.; Albrecht, M.; Rissanen, K. "Experimental investigation of anion-π interactions - applications and biochemical relevance" Chem. Commun. 2016, 52, 1778-1795.: <doi>.

Letzte Änderung: 19-05-05. Email

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