Gold ist nicht so edel wie oft angenommen – zumindest in Form von nanostrukturierten Goldclustern oder der gezeigten mehrwandigen Nanoröhre. Entwicklungen der letzten Jahre zeigen potenzielle Anwendungsmöglichkeiten solcher Strukturen auf, z. B. in der Katalyse, der molekularen Elektronik oder als biokonjugierte Sonden für die Genanalytik.

Der Diazomalonsäurediester von [18]Krone-6-Methanol bildet mit zweifach protoniertem 1,6-Diaminohexan einen nichtkovalenten Komplex (siehe Bild), der intakt in die Gasphase überführt werden kann. Nach kollisionsinduzierter Abspaltung des Stickstoffs reagiert das intermediär gebildete Carben als molekulare Mausefalle. Die tatsächliche Bildung einer intermolekularen kovalenten Bindung zwischen Wirt- und Gastmolekül kann mithilfe von MS/MS-Experimenten belegt werden.

Alles eine Frage des Katalysators! Jüngste Fortschritte in der Katalysatorentwicklung haben die gekreuzte Olefinmetathese (siehe Schema) in die vorderste Reihe moderner Synthesemethoden der Organischen Chemie katapultiert und damit eine der leistungsfähigsten und flexibelsten Methoden zur C-C-Kupplung hervorgebracht.

Mit Spannung verfolgt: Eine elektronische Detektionsmethode wurde zur zeitlichen Verfolgung einer dreistufigen Einzelmolekülreaktion innerhalb einer Proteinpore eingesetzt (siehe Bild). Die Geschwindigkeitskonstanten der lichtinduzierten Reaktion, die die Spaltung einer geschützten Carbaminsäure einschließt, konnten durch wiederholte Spannungsmessläufe bestimmt werden. Die Methode identifiziert reaktive Intermediate und Nebenreaktionspfade und quantifiziert die Kinetik von Reaktionsstufen, die mit konventionellen Techniken nicht erfassbar sind.

Anders als die bislang bekannte α-Modifikation von SiB₃, deren Zusammensetzung hinsichtlich des Si/B-Verhältnisses variabel ist und die eine Kristallstruktur mit unregelmäßiger Verteilung der Si-Atome innerhalb der B₁₂-Käfige aufweist, ist eine neue β-SiB₃-Modifikation (siehe Struktur) stöchiometrisch und kristallographisch geordnet. Ihre hohe Oxidationsbeständigkeit wird auf die vollständige Trennung der Si-Ketten und B-Schichten zurückgeführt.

„Verschieben-verbinden-prüfen“ ist die Reihenfolge, in der zwei dendritische Polymerstränge verbunden werden. Mithilfe eines Rastersondenmikroskops werden die Stränge verschoben und in Position gebracht (Bild a→b); die Verknüpfung wird durch Bestrahlen der Probe mit UV-Licht ausgelöst. Ob die Verknüpfung hält, wird durch Ziehen an den verbundenen Polymerketten geprüft.

Eine Schirmmütze für den Cluster: Flächengebundenes Toluol charakterisiert den {Os₃Rh₄}-Titelcluster (siehe Struktur; Os blau, Rh grün, C grau, O rot, H weiß). Dieser Cluster wurde aus [Os₃Rh(μ-H)₃(CO)₁₂] und Toluol in Gegenwart eines Überschusses an 4-Vinylphenol erhalten und weist eine Valenzelektronenzahl von 92 auf – 96 wäre zu erwarten.

Eine Käfigverbindung, die an eine chinesische Vase erinnert (siehe Bild), ist in der kristallinen nanoporösen Struktur [Ga₂(VO)₃K₂(OH₂)₃(C₂H₄P₂O₆)₄(H₂O)₁₃] (NCHU-3) enthalten, die bis 550 °C stabil ist. Wird eine Spannung zwischen +3 und +5 V angelegt, so wird reversible Intercalierung und Desintercalierung von Lithiumionen beobachtet – dies könnte für Anwendungen als Kathodenmaterial in aufladbaren Lithiumbatterien interessant sein.

Zwei unterschiedliche tetramere Einheiten werden von Kupfer(II)-Komplexen eines vierzähnigen Liganden in Pyridin gebildet. Durch Wasserstoffbrücken verbinden sich die Tetramere zu einer molekularen Kapsel, die vier Pyridinmoleküle einschließt (siehe Bild).

Titandioxid/Polymer-Kapseln und hohle Titankugeln werden unter Verwendung von Gel-Templaten aus sulfoniertem Polystyrol mit Kern-Schale-Struktur hergestellt. Die Dicke der Titanschale und das Hohlraumvolumen lassen sich über den gesamten Partikelgrößenbereich steuern. Durch Anlegen eines elektrischen Feldes während der Synthese werden Hohlkugeln mit verstrebter Oberfläche gebildet (siehe Bild).

Ordnung durch Fluktuation: Aus einer nichtgeordneten Dispersion kristallisieren spontan hoch geordnete Nanokristall-Übergitter von identischen Zinnpartikeln. Zwei Strukturtypen wurden identifiziert: ein nichtkompakter mit einheitlich orientierten Atomebenen der Partikel und einer mit monodispersen und stärker anisotrop geordneten Partikeln (siehe elektronenmikrokopische Aufnahmen). Welche Struktur gebildet wird, hängt von den Reaktionsbedingungen ab.

Eine beispiellose Umsetzung: Distickstoff-Rh-Pinzettenkomplexe reagieren mit Azinen mäßig katalytisch durch „nichtsymmetrische“ N-N-Spaltung zu den entsprechenden Nitrilen und Iminen (siehe Schema).

Die Änderungen der Strukturparameter bei der Reduktion der [UO₂]²⁺- zur analogen [UO₂]⁺-Einheit im Komplex [UO₂(OPPh₃)₄](OTf)_n (n=1, 2; das Bild zeigt das Kation des Komplexes mit n=1) sind in Einklang mit Ergebnissen aus EXAFS-Studien in Lösung und theoretischen Untersuchungen.

Eine Wanderung längs der Bindung: Durch Pd^II-katalysierte Kupplung/Cyclisierung von Allencarbonsäuren mit ω-1-Alkenylhalogeniden wurden Butenolide mit einer ω-Alkenylgruppe an der β-Position erhalten. Wie im Schema gezeigt, wird die Bindung nicht an der Position des Bromatoms geknüpft, sondern an der CC-Bindung des Alkenylhalogenids.

Taucht nur alle Jubeljahre auf: Neutronen- und Röntgenbeugungsuntersuchungen bei tiefen Temperaturen ergaben ein empfindliches Gleichgewicht zwischen anziehenden und abstoßenden intermolekularen Kräften in den beiden kristallinen Formen von 1,2,3,5-Tetra-O-acetyl-β-D-ribofuranose (zu sehen ist die weniger stabile Form; O: rot, H: blau, C: grau). Sehr kleine intermolekulare H⋅⋅⋅H-Abstände, die nur in der weniger stabilen Kristallform vorliegen, sind für deren Verschwinden maßgeblich.

Gleichzeitig unterschiedliche Phasen bilden Molekül-Komplexe aus Acetylen und Aceton oder Dimethylsulfoxid (DMSO). Kristalline 1:2- (A) und 1:1-Komplexe (B) mit Aceton wie auch 2:1-Komplexe (C) mit DMSO wurden durch In-situ-Cokristallisation unter Druck mit einem IR-Laser erhalten. Die Strukturen können als ein eingefrorener Zustand der flüssigen Lösung angesehen werden.

Vorhersage zu schwierig? Beschrieben wird ein zweites Polymorph der für eine Kristallstrukturvorhersage (CSP) ausgewählten Titelverbindung. Einer Analyse der Wasserstoffbrückenmuster und der Gitterenergien zufolge ist die ursprüngliche Form ein kinetisch stabiles Polymorph (Strukturformel links), was das Versagen der CSP erklärt. Das neue Polymorph, wahrscheinlich die thermodynamisch stabile Form (rechts), hat zwei symmetrieunabhängige Moleküle und befindet sich somit nicht innerhalb der Vorgaben, die für CSP-Projekte zurzeit definiert sind.

Tumorspezifische Aufnahme von Antisense-Wirkstoffen: Durch Konjugation eines rezeptoraffinen Peptids gelingt es erstmals, Oligonucleotidanaloga gezielt in Tumorgewebe zu transportieren. Durch Boc-Schutzgruppentechnik sind Peptid-Peptidnucleinsäure-Hybride zugänglich, die sich im Tumorgewebe in zehnfach höherer Konzentration als die reine Peptidnucleinsäure anreichern.

Wie „inverses“ P₄O₁₀ umschließt eine nahezu tetraedrische Ga₄P₁₀-Hülle in der neutralen metalloiden [Ga₁₆(PtBu₂)₁₀]-Clusterverbindung einen galliumreichen Kern mit verzerrt tetraedrischem Ga₄-Zentrum.

Elektrophil oder nucleophil? Osmiumtetroxid, das bei der Sharpless-Dihydroxylierung von Olefinen eingesetzt wird, erweist sich als „Chamäleon-Oxidans“. Quantenchemischen Rechnungen zufolge greift es an den CC-Bindungen von Nucleobasen je nach Substrat entweder als Elektrophil oder als Nucleophil an (siehe Cartoon; CT=Ladungstransfer).