Große Leuchten mit Pillararenen

Pillar[n]arene bilden mit organischen Molekülen Komplexe. Manche von ihnen eignen sich als Chemosensoren – und das nicht nur für Zwischenprodukte.

Chemosensoren spüren in Umweltschutz, Medizin, Sicherheitstechnik und in Produktionsprozessen organische Moleküle auf. Ein Chemosensor besteht aus einer Rezeptor- und einer Meldeeinheit.

Die Schwierigkeit ist, Rezeptoren zu entwickeln, die sowohl empfindlich als auch spezifisch sind. Wie gemacht dafür erscheinen supramolekulare Wirt-Gast-Systeme. Die Komplexbildung verändert die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Wirt (host H) und Gast (guest G). Besonders günstig ist die Änderung der Fluoreszenzintensität (Quantenausbeute Φ_F), im Idealfall also eine Schaltung zwischen einem fluoreszierenden und einem nichtfluoreszierenden Zustand. Sich verstärkende oder abschwächende Lichtsignale lassen sich leicht in elektrische Impulse umwandeln.

Pillar[n]arene, [1.1.1…]Cyclophane,¹⁾ enthalten einen zylindrischen Hohlraum mit hoher π-Elektronendichte, in den sich organische Moleküle einfädeln können. Beispiele sind die leicht zugänglichen Pillar[5]-²⁾ und Pillar[6]arene³⁾.

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