Farbige Moleküle faszinieren seit über 150 Jahren Chemiker der ver­schie­den­sten Disziplinen und synthetische Farbstoffe sind nicht mehr aus unserem Alltag wegzudenken. Besonders geschichtsträchtig sind Farbstoffe, welche bereits seit dem 19ten Jahrhundert von der aufstrebenden che­mi­schen Industrie in Nordrhein-Westfalen aus dem Steinkohlenteer gewonnen wurden. In der Arbeitsgruppe von Prof. Guido Clever gelang es nun vier solcher Teer-Farbstoffe (gelbes Michler’s Keton, Methylenblau, pinkes Rhodamin B und Kristallviolett) in selbstassemblierte Nanokäfige einzubauen, wobei die Eigenschaften der Chromophore erhalten bleiben.

Spannend ist zudem das lösungsmittelabhängige Verhalten der Systeme auf Basis von Rhodamin B, welches zur Modulation der optischen Eigenschaften ausgenutzt werden kann. Eine stufenweise Einstellung der Farbe von nahezu farblos bis zu einem intensiven Pink konnte so realisiert werden.

Die im Rahmen des Exzellenzclusters RESOLV erarbeiteten Forschungsergebnisse wurden im renommierten Journal An­ge­wand­te Chemie als „Hot Paper“ veröffentlicht.

In Zukunft sollen die Systeme für photo-redox katalysierte Reaktionen, zur Detektion von Biopolymeren in Wasser oder als Einheiten mit Lichtsammelfähigkeiten in funktionalen Materialien eingesetzt werden. Innerhalb des RESOLV Programms wird zudem daran geforscht, die gelungene Kombination von Käfigverbindungen, welche einen abgegrenzten nanometergroßen Hohlraum aufweisen, mit den intensiv gefärbten Chromophoren zur gezielten thermischen Anregung einzelner Lösungsmittelmoleküle im molekularen „Confinement“ einzusetzen.

"Coal-Tar Dye-based Coordination Cages and Helicates"
I. Regeni, B. Chen, M. Frank, A. Baksi, J. J. Holstein, G. H. Clever, Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 5673.