Kahlert, Björn:

Synthese supramolekulare Eigenschaften von Klammermolekülen mit Anthracen-Seitenwänden

Duisburg-Essen (2005), 302 Bl.
Dissertation / Fach: Chemie
Fakultät für Chemie
Dissertation
Abstract:
Molekularen Erkennung und der Selbstorganisation sind Schlüsselvorgänge bei der Ausbildung höher organisierter (supramolekularer) chemischer Systeme, die aus der Assoziation zweier oder mehrerer Spezies resultieren. Sie beruhen auf schwachen, aber spezifischen zwischenmolekularen Kräften wie Wasserstoffbrücken, Ionenpaarbindungen und Aren-Aren-Wechselwirkungen sowie den weniger spezifischen van-der-Waals- oder Dispersionskräften. Ihr Verständnis ist für das rationale Wirkstoffdesign sowie für die Entwicklung neuer Materialien von entscheidender Bedeutung. Diese Arbeit beschäftigt sich mit dem Design, der Synthese und den supramolekularen Eigenschaften neuartiger Rezeptoren, die auf der Basis molekularer Klammern aufgebaut sind. Durch Anthracen-Seitenwände sind sie in der Lage, selektiv elektronenarme aromatische und chinoide Substrate durch Aren-Aren-Wechselwirkungen in ihrer Kavität zu binden. Das Studium der Rezeptoreigenschaften erfolgte unter Anwendung von NMR-, UV/Vis- und Fluoreszenzspektroskopie sowie in fester Phase durch die Kristallstrukturanalyse. Durch Einsatz hydrophiler Kopfgruppen gelang es, wasserlösliche Rezeptoren zu synthetisieren, die in wässriger Lösung sowohl Selbstorganisation in Form von Dimerenbildung zeigen als auch biologisch relevante N-Alkylpyridiniumsalze wie z. B. N-Methylnicotinamid komplexieren. Des Weiteren wurden methylen- und dimethylen-überbrückte Acendione synthetisiert, die zum Studium intramolekularer Charge-Transfer-Prozesse dienen. Die UV/Vis-Spektren dieser Verbindungen wurden unter Anwendung quantenchemischer Rechnungen auf hohem theoretischen Niveau (RIMP2, RICC2) interpretiert.

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