Kronenether und Biomimetik – Wie sich die Funktionsweise von Ionencarriern im Modellexperiment nachahmen lässt

Vortragender: Philipp Meyer
Datum: 25.09.2025
Dauer: 11:00 ‑ 11:30 Uhr
Plätze:noch 500 Plätze frei
Beitrags-Nr.VC 02
Hinweis: Kurzvortrag
 
Charles Pedersen "entdeckte" Kronenether eher zufällig in den frühen 1960er-Jahren. Kronenether sind makrozyklische Polyether, die Alkali-Metallkationen durch molekulare Erkennung selektiv binden und sie mittels nicht-kovalenter Wechselwirkungen in ihrem Ringinneren (Kavität) einschließen. Kationen werden auf diese Weise lipophil eingekapselt, was ihren Transfer in organische Lösungsmittel ermöglicht. Natürliche (Polyether-)Antibiotika (z.B. Nonactin, Valinomycin), die als Ionencarrier fungieren und Kaliumionen durch Zellmembranen transportieren, funktionieren auf ganz ähnliche Weise. Die lipophile Einkapselung von Kationen durch Ionencarrier sowie der Kationentransport durch die Zellmembran lassen sich in einfachen Schulexperimenten unter Verwendung der strukturell verwandten Kronenether wie des ungiftigen [18]Kronen-6 oder Dibenzo[18]Kronen-6 nachahmen und verstehen. Es werden Modellversuche zur Komplexierung ("Einkapselung"), Dekomplexierung ("Freisetzung") und zur Kombination beider Prozesse vorgestellt, die auch beim ionencarrier-vermittelten Zelltransport ablaufen. Der Schwerpunkt liegt auf der Nutzung ungiftiger Lösungsmittel und Kaliumpermanganat als „Modellsalz“, dessen Lösungen violett sind. Die beschriebenen Prozesse werden hierdurch leicht sichtbar.