Kleinstmoleküls

Kleinstmoleküle sind Moleküle geringer Größe und niedriger molarer Masse im Vergleich zu Makromolekülen wie Proteinen oder Polymeren. Typischerweise liegen ihre molaren Massen im Bereich von einigen Dutzend bis zu wenigen Hundert Dalton. Die Bezeichnung betont eine klare, gut definierte Struktur und eine relativ einfache chemische Zusammensetzung, im Gegensatz zu komplexeren Biopolymeren.

Kleinstmoleküle treten sowohl organisch als auch anorganisch auf. Beispiele aus der organischen Chemie sind Methan, Ethanol oder Formaldehyd, aus der anorganischen Chemie Wasser, Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenstoffdioxid oder Ammoniak. Sie können einzelnen funktionellen Gruppen zugeordnet werden (z. B. Kohlenstoff-, Sauerstoff- oder Stickstoffverbindungen) und besitzen oft einfache Gerüststrukturen wie Ketten, Ringe oder kleine Funktionsgruppen.

Eigenschaften kleiner Moleküle umfassen in der Regel definierte physikalische Eigenschaften (Schmelz- und Siedepunkte, Siedeverhalten, Polarität) sowie klare Spektren in NMR, IR und Massenspektrometrie. Ihre Reaktivität variiert stark je nach Struktur; manche sind hochtolerant und stabil, andere hochreaktiv oder flüchtig. Aufgrund ihrer geringen Komplexität lassen sie sich gut synthetisieren, charakterisieren und in der Analytik sowie in der organischen und anorganischen Synthese verwenden.

Vorkommen und Nutzung: Kleinstmoleküle entstehen in der Umwelt durch natürliche Prozesse, Verbrennung oder chemische Reaktionen und dienen in der Wissenschaft häufig als Reagenzien, Lösungsmittel oder Bausteine für komplexere Verbindungen. In der Forschung und Industrie spielen sie eine zentrale Rolle bei der Entwicklung neuer Materialien, Medikamente und analytischer Methoden.

Siehe auch: Makromoleküle, Organische Chemie, Anorganische Chemie.