Mechanische Verzahnung von einwandigen Kohlenstoffnanoröhren durch dynamisch‐kovalente Bildung von konkaven Disulfidmakrozyklen

Die Bildung von diskreten Makrozyklen, die sich um einwandige Kohlenstoffnanoröhren (SWCNTs) bilden, hat sich kürzlich als eine vielversprechende Strategie zur Funktionalisierung dieser Kohlenstoffnanomaterialien und der Modifizierung ihrer Eigenschaften herausgestellt. Hier zeigen wir, dass der reversible Disulfidaustausch, der unter milden Bedingungen abläuft, ideal geeignet ist, um relativ große Mengen mechanisch verzahnter Disulfidmakrozyklen auf den eindimensionalen Nanoröhren zu platzieren. Vermutlich als Folge der Fehlerkorrektur und der Anwesenheit von relativ starren, gebogenen π‐Systemen in unseren Schlüsselbausteinen, konnten wir Beweise für die größenselektive Funktionalisierung von SWCNTs mit unterschiedlichem Durchmesser beobachten. Eine Kombination aus UV/vis/NIR, Raman, Photolumineszenz‐Anregung (PLE) und transienten Absorptionsspektroskopien zeigte, dass die kleinen (6,4)‐SWCNTs überwiegend von den kleinen Makrozyklen 1 2 umschlossen wurden, wohingegen die größeren (6,5)‐SWCNTs ideal für die größeren Makrozyklen 2 2 schienen. Die Beobachtung der Größenselektivität, die computerchemisch rationalisiert wurde, könnte sich für die Reinigung von Nanoröhrengemischen als nützlich erweisen, da wir in der Lage waren, die Disulfidmakrozyklen quantitativ unter milden Reduktionsbedingungen zu entfernen.