Einfach positiv! Ein stabiles Ga⁺-Kation, das durch ein schwach koordinierendes Anion stabilisiert ist, wurde durch eine Redoxreaktion hergestellt (siehe Schema). Die einfache Synthese des Phosphinkomplexkations [(Ph₃P)₃Ga]⁺ ist vielversprechend für die Entwicklung einer reichhaltigen Koordinationschemie.

Auf dem Weg zu Bits und Bytes: Die Integration komplexer Logikfunktionen in einzelne Moleküle ermöglicht eine Datenverarbeitung auf molekularer Ebene, wie kürzlich für Encoder- und Decoder-Einheiten gezeigt wurde. Forschungen über „entscheidungsfindende“ Moleküle haben ein erhebliches Potenzial für dieses Gebiet.

Zwei auf einen Streich: Carbenmetallkomplexe des Fischer-Typs sind durch zweifache α-C-H-Bindungsaktivierung von Alkan- oder Cycloalkanderivaten, die eine funktionelle Gruppe wie OR oder NR₂ enthalten, zugänglich. Für M=Ir reagieren sie mit CO₂, CS₂, COS usw. sowie mit Aziden RN₃ und N₂O gemäß einer Atom- oder Gruppentransfermetathese, wodurch sich eine neue Möglichkeit zur Funktionalisierung von C-H-Bindungen bietet.

Halb adsorbiert und halb in Lösung: Kosolute beeinflussen die Wechselwirkungen zwischen Makromolekülen und Oberflächen. Durch die Kombination von Einzelmolekül-Kraftspektroskopie mit thermodynamischer Modellierung wurden die Parameter für die Bindung der Kosolute an Makromoleküle in Lösung und im oberflächenadsorbierten Zustand bestimmt.

Heißes Pflaster: Ein temperaturgesteuertes Ventilsystem für die gezielte Freisetzung von Gastmolekülen aus dem Porensystem von kolloidalem, mesoporösem Siliciumoxid wird beschrieben. Die Öffnungstemperatur wird programmierbar durch Anbringen verschieden langer, doppelsträngiger DNA-Linker. Avidinproteine, die mit einer Biotinmodifikation an der DNA verknüpft sind, agieren als molekulares Ventil an den Porenausgängen der Partikel.

Strukturell gleich, magnetisch anders: Chrom(III)-carbodiimid, das erste ferromagnetische Carbodiimid, wurde aus CrCl₃ und ZnNCN synthetisiert und röntgenographisch charakterisiert. Trotz isostrukturellen Verhaltens zum antiferromagnetischen Cr₂O₃ weist Cr₂(NCN)₃ auf der Basis von SQUID-Messungen und korrelierter DFT einen ferromagnetischen Grundzustand auf. Bei tiefen Temperaturen zeigt die Phase eine etwas größere Magnetisierung als Maghemit.

Die Aktivierungsbarriere der Wanderung von Oberflächenwasserstoff auf den (111)-Flächen von Pd-Nanopartikeln unter deren Oberfläche sinkt drastisch oder verschwindet ganz, wenn nahe unter der Oberfläche Kohlenstoffatome eingelagert sind (siehe skizziertes Energiediagramm). Dieser begünstigende Effekt fehlt bei regulären Pd(111)-Oberflächen aufgrund von eingeschränkter lateraler Beweglichkeit der Oberflächenmetallatome weitgehend.

Basis für funktionelle RNA-Studien: Anhand von ¹³C-Festkörper-NMR-Korrelationsspektren gelang die Signalzuordnung einer einheitlich markierten Schlaufen-RNA in gefrorener Lösung. Die Konformationsanalyse belegt, dass biologisch relevante RNA-Moleküle einen Wasser-Eis-Phasenübergang durchlaufen können, ohne dass signifikante Strukturänderungen auftreten oder die Auflösung und Empfindlichkeit des NMR-Experiments verlorengehen.

Wie Pech und Schwefel: Leicht zugängliche Dithiocarbamate können durch eine Ringschlussreaktion in funktionalisierte Schwefelheterocyclen überführt werden (siehe Schema). Diese Heteroarene können anschließend durch eine direkte Aluminierung weiter funktionalisiert und mit verschiedenen Elektrophilen abgefangen werden.

Mehr als genug: Die Aktivität der gezeigten Oxylipine aus dem Moos D. scoparium reicht selbst in 1000facher Verdünnung noch aus, um die Fraßaktivität von Nacktschnecken herabzusetzen. Zur Strukturaufklärung wurde ein neues Protokoll entwickelt, das nach Applikation von isotopenmarkierten Vorstufen erhaltene LC/MS-Daten automatisiert mit chemometrischen Methoden auswertet.

Mit einem Klick zu MICs: Eine kurze modulare Synthese führt zu neuartigen stabilen Heterocyclen mit einem freien Elektronenpaar an einem Kohlenstoffzentrum. Diese mesoionischen Verbindungen sind bessere Donoren als klassische N-heterocyclische Carbene, und sie sind durch Deprotonierung der konjugierten Säuren mit vergleichsweise milden Basen zugänglich.

Sekundäre Amine können es auch! Die erfolgreiche katalytische asymmetrische Insertion von α-Diazoestern in die N-H-Bindung unterschiedlich substituierter Amine wird vorgestellt (siehe Schema; M.S.=Molekularsieb). Mit einer Vielzahl an Substraten wurden ausgezeichnete Enantioselektivitäten (bis 98 % ee) und hohe Ausbeuten (bis 99 %) unter milden Reaktionsbedingungen erhalten.

Im Kristall: Einkristall-zu-Einkristall-Umwandlungen von zwei 3D-Koordinationspolymeren, {[Zn₄(μ₃-OH)₂(5-sipa)₂(1,4-bpeb)₂]⋅4 H₂O}_n (siehe Bild; C hellblau, N dunkelblau, H grün) und dem Cadmium-Analogon, durch photochemische [2+2]-Cycloadditionen ergaben die entsprechenden verknüpften 3D-Koordinationspolymere.

Nicht von Pappe: Ein papierbasierter indirekter ELISA-Test wurde entwickelt (siehe Bild) und zum Nachweis von Kaninchen-IgG und dem gp41-Hüllprotein von HIV-1 genutzt. Das Verfahren kombiniert die Empfindlichkeit und Spezifität des ELISA-Tests mit den geringen Kosten und der einfachen Anwendung papierbasierter Analysesysteme.

Vielfalt erhöht: Drei Pyrrol-2-aminoimidazol-Alkaloide wurden aus dem Meeresschwamm Stylissa carteri isoliert. Es handelt sich um ausschließlich N-C-gebundene „Dimere“, was auf einen speziellen Dimerisierungsweg hinweist und der molekularen Vielfalt dieser Alkaloidklasse eine weitere Dimension hinzufügt.

Flip-Flops: Auf der Grundlage elektrisch ansprechbarer Os²⁺-basierter Mehrfachschichten wurde ein mehrwertiger Arbeitsspeicher verwirklicht. Die kontrollierbaren optischen Eigenschaften der Mehrfachschichten ermöglichen den Aufbau von Speichereinheiten, die abhängig von der elektrischen Eingabe bis zu fünf verschiedene Zustände speichern können (siehe Bild). Die Speicheroperationen können durch sequenzielle, zu Flip-Flop-und Flip-Flap-Flop-Funktionseinheiten äquivalente Logikschaltkreise dargestellt werden.

Geschrumpftes Fulleren: Ein ungewöhnlicher C₈₄-Fullerenkäfig mit siebengliedrigem Ring liegt in C₈₄Cl₃₂ vor, das (neben C₈₆(16)Cl₂₈) bei der Chlorierung von C₈₆(16) mit VCl₄ gebildet wird. Ein Vergleich der Strukturen von C₈₄Cl₃₂ (siehe Bild; C grau, Cl grün; rote Bindungen markieren das Heptagon) und C₈₆(16)Cl₂₈ sowie theoretische Studien zeigen, dass der C₈₆(16)-Käfig schrumpft, wenn eine C₂-Einheit aus dem Corranulen-Fragment entfernt wird.

Wenn ein Distannin Cyclooctatetraen aktiviert, kommt es zur vollständigen Spaltung der SnSn-Bindung und zur Bildung eines inversen Sandwich-Komplexes mit einem π-gebundenen aromatischen planaren C₈H₈-Ring (siehe Schema; Ar′ = C₆H₃-2,6-(C₆H₃-2,6-iPr₂)₂).

Die Rotationsdynamiken von Benzolringen im flexiblen MIL-53- und im starren MIL-47-Gerüst wurden durch ²H-NMR-Spektroskopie untersucht. In beiden Fällen werden 180°-Flips beobachtet, wobei der Flip-Prozess in MIL-53 schneller ist. Zur Simulation der experimentellen Spektren (links) reicht die Berücksichtigung der quadrupolaren Wechselwirkung nicht aus (Mitte): Auch der paramagnetische Effekt muss einbezogen werden (rechts).

Ein Bottom-up-Ansatz wird für die Herstellung von mesoporösen 2D-Materialien mit Sandwichstruktur genutzt, die aus Graphenschichten und mesoporösem Siliciumdioxid, Kohlenstoff, Metall oder Metalloxid bestehen (siehe Bild). Die gebildeten dünnen Nanoblätter haben ein großes Seitenverhältnis und eine große Oberfläche, und sie sind hoch monodispers. Dadurch stehen ihnen vielfältige Anwendungsmöglichkeiten in Katalyse, Sensoren und Batterien offen.

Ein Rattenhirn, das Goldes wert ist: Die einzigartigen optischen Eigenschaften von Goldnanopartikeln (AuNPs) und Reaktionskaskaden mit Glucose wurden genutzt, um Glucose im Rattenhirn auf einfache, aber effektive Weise direkt kolorimetrisch abzubilden. GOD=Glucoseoxidase.

Simulationen bis in den Mikrosekundenbereich und die Einführung eines Cosolvens ermöglichen die Charakterisierung der Entfaltungspfade kurzer DNA-Moleküle. Es werden zwei Hauptpfade mit Beteiligung unterschiedlicher Substrate nachgewiesen. Sobald der entfaltete Zustand erreicht ist, nimmt die DNA kompakte Strukturen mit Unterschieden zu einem Zufallsknäuel an (siehe Bild).

Aktiv wenn gebunden: Die Struktur des Titelsystems in Lösung wurde aus transferierten NOE-Daten bestimmt (siehe Bild; blau N, rot O, gelb S, grün C), und diese bioaktive Konformation wird mit der ungebundenen Konformation verglichen. Interligand-NOEs, wie sie zwischen Epothilon A und Tubulysin A in Gegenwart von Tubulin beobachtet werden, geben Aufschluss über die Bindungsstelle am Tubulin.

Kontrollierter Gasausstoß gelang durch Anpassen der Selektivität eines oxidischen Elektrokatalysators für Sauerstoff und Chlor entwickelnde Reaktionen. Der Einbau von Zn in die Rutil-Struktur von RuO₂ (siehe Bild: O rot, Cl grün, Zn blau, Ru weiß) verändert die Kationenabfolge in [001]-Richtung und modifiziert so die Struktur der aktiven Zentren für beide Gas entwickelnden Prozesse.

Drin schneller als draußen: Die Konformationsumkehr von Cyclohexan verläuft im Innern von molekularen Körben (siehe Bild) schneller als in freiem Lösungsmittel oder in einem Vakuum. Grund ist eine günstigere nichtkovalente Bindung, und damit eine Stabilisierung der Übergangszustands der eingeschlossenen Verbindung.

Die Trennung von CO₂ und CH₄ in einer Mischung wurde optimiert, indem die Zusammensetzung fester Lösungen aus ineinandergreifenden zweidimensionalen Netzen mit zwei unterschiedlichen Isophthalatliganden variiert wurde (siehe Bild). Die Charakteristika der festen Lösungen hingen vom Verhältnis der Liganden ab, das die Elastizität der Netze und dadurch auch deren Adsorptionseigenschaften beeinflusste.

Die Natur macht's vor: Die dissipative Selbstorganisation eines synthetischen Gelbildners (blau, siehe Bild) wird durch ein Alkylierungsreagens angetrieben und führt über einen aktivierten Baustein (rot) als Zwischenstufe zur Bildung eines Fasernetzwerks. Nach vollständiger Ausschöpfung der Energieressourcen kehrt das System in das thermodynamische Gleichgewicht zurück.

Das erste metallische organische Fulleren, (MDABCO⁺)⋅TPC⋅(C₆₀^⋅−), mit einer zweidimensionalen Wabenstruktur aus C₆₀^⋅− wird beschrieben. Das Material besteht ausschließlich aus leichten Elementen (C, H, N) und wirkt auch bei 1.9 K noch metallisch.

Die Monomerbausteine oder die Struktur eines Polymers können als Grundlagen für die Benennung gewählt werden. Eine Zusammenstellung der Namen, die so erhalten werden, bietet dieses Glossar. Von einem Spiropolymer (siehe Bild) spricht man beispielsweise bei Polymeren aus doppelsträngigen Makromolekülen, in denen zwei einzelsträngige Unterketten mehrfach jeweils über ein gemeinsames Atom verknüpft sind.