Ultrasensitiver Solvatochirochromismus von Einzelbenzol-Chromophoren

Lösungsmittel beeinflussen die Struktur, Aggregations- und Faltungsverhalten von solvatochromen Verbindungen. Eine ultrasensitive, lösungsmittelvermittelte chiroptische Reaktion ist förderlich für die Herstellung molekularer Plattformen zur Sensorik und Erkennung, was jedoch nach wie vor große Herausforderungen im konzeptionellen oder anwendbaren Design darstellt. Hier berichten wir über ein Cystein-basiertes Einzelbenzol-Chromophor-System, das eine Ultrasensitivität gegenüber Lösungsmitteln aufweist. Im Vergleich zu ratiometrisch ansprechenden Systemen konnten die chiroptischen Aktivitäten in Abhängigkeit von den Substituenten chiraler Einheiten mit einem extrem niedrigen Lösungsmittelvolumenanteil (<1 Vol.-%) ausgelöst oder invertiert werden. Ein Tropfen dipolarer Lösungsmittel induziert signifikant das Auftreten oder die Inversion chiroptischer Signale in Bulk-Phasen. Basierend auf experimentellen und computergestützten Studien wird die Ultrasensitivität dem engen Zusammenspiel zwischen Lösungsmitteln und chiralen Verbindungen zugeschrieben, das die spezifische chirale Konformation verankert. Dies veranschaulicht, dass strukturell einfache organische Verbindungen ohne Aggregations- oder Faltungsverhalten ausgeprägte solvatochiroptische Eigenschaften besitzen, was Licht auf die nächste Generation chiroptischer Sensoren und Schalter wirft.