Cyclodextrine als molekulare Reaktionsgefäße - ArchiMeD ...

Allgemeiner Teil - 61 -
2.4 Cyclodextrinkomplexe in der Synthese leitfähiger Polymere
Dotierte Polythiophene und Polypyrrole sind als relativ hoch elektrisch leitfähige Polymere
bekannt. Aufgrund der schlechten Wasserlöslichkeit ihrer Monomere wurden diese
leitfähigen Polymere auf die Art und Weise hergestellt, dass ihre Monomere ( z.B. EDT,
Pyrrol, etc) in einem organischen Lösungsmittel (meist Acetonitril, Methylenchlorid) gelöst
wurden und mit in org. Phase löslichen Oxidationsmitteln (z.B. Fe(III)-Tosylat) chemisch
oder durch elektrochemische Polymerisation in Acetonitril in Gegenwart eines org.
Leitsalzes polymerisiert wurden.
Diese heterocyclischen Monomere (insbesondere Pyrrol) sind schwer zu handhaben, da sie
sehr oxidationsempfindlich und oft auch noch flüchtig sind. Darum muss in allen
Syntheseschritten Sauerstoff ausgeschlossen werden.
Hier wird ein neuer Weg beschrieben, um Thiophene und Pyrrole in Wasser als
Lösungsmittel aus homogener Phase zu polymerisieren. Die Erhöhung der
Monomerlöslichkeit in Wasser wird durch die Anwendung von modifizierten
Cyclodextrinen, insbesondere dem statistisch methyliertem β-Cyclodextrin (RAMEB)
erreicht. Diese modifizierten Cyclodextrine bilden dabei mit den Monomeren in Wasser
hervorragend lösliche Wirt-Gast Verbindungen. Diese Komplexe zeichnen sich weiterhin
dadurch aus, dass sie zum einen stabil gegen Luftsauerstoff sind und die Flüchtigkeit des
Monmeren stark herabsetzen; zum anderen ermöglichen sie die Polymerisation (chemisch,
elektrochemisch) aus homogener wässriger Lösung.
Während die modifizierten Cyclodextrine (z.B. methylierte-, hydroxypropylierte- CD´s)
dazu genutzt werden, die Wasserlöslichkeit von Monomeren drastisch zu erhöhen, können
die nativen, unsubstituierten Cyclodextrine zur Herstellung kaum wasserlöslicher,
kristalliner Einschlussverbindungen eingesetzt werden. Diese festen Komplexe zeichnen
sich durch eine besonders hohe Oxidationsbeständigkeit aus. Eine weitere Eigenschaft
dieser kristallinen Einschlussverbindungen ist, dass sie sich in der Wärme bei ca. 60 0 C
wieder in Wasser lösen. Diese bei Raumtemperatur kaum wasserlöslichen CD-Komplexe
sind demnach auch dazu geeignet, luftempfindliche und/oder flüchtige Monomere in einer
leicht handhabbaren, festen Form zu stabilisieren.