Molekülbausteine

Molekülbausteine sind die kleinsten Bausteine, aus denen größere Moleküle aufgebaut werden. Sie entsprechen oft Monomeren in der Polymerchemie oder allgemein funktional vernetzten Einheiten, die sich durch chemische Reaktionen koppeln lassen. Molekülbausteine können organisch oder anorganisch sein und tragen charakteristische funktionelle Gruppen, die die Verknüpfung untereinander ermöglichen. Durch Selektivität, Geometrie und Aktivierungsgrad bestimmen sie Struktur und Eigenschaften der entstehenden Verbindungen.

Typische natürliche Molekülbausteine sind Aminosäuren, Monosaccharide und Nukleotide, aus denen Proteine, Polysaccharide bzw. Nukleinsäuren aufgebaut sind. Fettsäuren und Glycerin dienen als Bausteine komplexer Lipide. In der Chemie und Materialwissenschaft kommen auch synthetische Monomere wie Ethylen, Styrol oder Acrylate als Bausteine zum Einsatz. Die Wahl der Bausteine steuert Reaktionswege, Vernetzungsdichte, Flexibilität und chemische Funktionalität des Endprodukts.

Verknüpfungen erfolgen meist durch Polymerisationsprozesse, etwa Kettenwachstums- oder Kondensationsreaktionen. Der Grad der Polymerisation beschreibt, wie viele Bausteine zu einer Kette miteinander verbunden sind. In der Supramolekularchemie spielen auch reversible, nicht-kovalente Bausteine eine Rolle. Molekülbausteine sind zentral für die Entwicklung neuer Kunststoffe, Biopolymere, pharmazeutische Stoffe und funktionelle Materialien.