Zwischen molekularen und polymeren „Metallen”︁: elektrisch leitfähige, strukturell fixierte Aggregate von Metallomakrocyclen

Abstract

Planung, Synthese, Charakterisierung und Theorie neuer molekularer und makromolekularer Substanzen mit „metallischen”︁ elektrischen Eigenschaften ist ein aktuelles Forschungsgebiet im Grenzland zwischen Chemie, Physik und Materialwissenschaften. Ein wichtiges, langfristiges Ziel in diesem Feld der „maßgeschneiderten Materialien”︁ ist es, über molekulare Aggregate zu entwickeln, die dank „eingebauter”︁ Wechselwirkungen zwischen den molekularen Bausteinen bestimmte kollektive Eigenschaften aufweisen. In diesem Aufsatz wird eine solche Klasse von Materialien erörtert, die außerdem noch das Feld der molekularen und der polymeren Leiter verknüpft: elektrisch leitfähige Aggregate von Metallomakrocyclen. Versuche, Materialien mit metallischen Eigenschaften durch Stapelung molekularer Bausteine rational zu konstruieren, führen logischerweise zu strukturell starren, kovalent verknüpften Makromolekülen. Typische molekulare Bausteine sind robuste, chemisch vielseitige Metallophthalocyanine. Die Untersuchung der elektrischen, optischen und magnetischen Eigenschaften dieser Metallomakrocyclen und ihrer Aggregate liefert grundlegende Informationen über die Beziehungen zwischen der lokalen atomaren Architektur, der Elektronenstruktur und den makroskopischen kollektiven Eigenschaften des Festkörpers.