Sich selbst organisierende Dendrimere
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Rahmen des Projektes wurden neue Heterodimere, die über vier Wasserstoffbrückenbindungen zusammen gehalten werden, synthetisiert. Von den vier möglichen Heterodimeren, die sich durch die Reihenfolge der Wasserstoffbrükkendonatoren D und -akzeptoren A unterscheiden, wurden drei Paare synthetisiert und untersucht: DAAD»ADDA und DDAD»AADA in neutraler Form und ein erstes Beispiel für DDDD»AAAA, wobei eine Donorstelle durch Protonierung aus einem Akzeptorim DDAD-Baustein erzeugt wurde. In Konkurrenz zur Arbeitsgruppe von Zimmerman in USA waren wir bei diesen Systemen schneller, und in fruchtbarer Konkurrenz stellte sich heraus, dass für eine starke Komplexbindung es sehr auf die Natur der einzelnen Akzeptoren und Donatoren in den Bindedomänen ankommt. Speziell der Einsatz eines Amid- oder Amin-N-H-Donators beeinflusst die Komplexbildungskonstante drastisch. Auch die An- oder Abwesenheit von Protonen hat einen drastischen Einfluss auf die Bindekonstante, da die Wasserstoffbrückenakzeptoren basische Stickstoffatome sind, die durch Protonierung in Donatoren umgewandelt werden. Dies kann destruktiv sein, wie im Falle der massenspektrometrischen Untersuchung von Heterodimeren in Gegenwart saurer Matrices, aber es kann auch konstruktiv genutzt werden wie im Falle des aus einem DDAD-Baustein generierten DDDD-Akzeptors. Für sich selbst organisierende Dendrimere sollten diese Erkennungsdomänen nun miteinander verknüpft werden. Es konnten unterschiedliche Funktionalisierungen und Kupplungen verschiedener Erkennungsdomänen erfolgreich durchgeführt werden, allerdings gelang die Verknüpfung von Bausteinen, die zu verschiedenen Heterodimeren gehören, bislang nur im analytischen Maßstab. Ein Grund für das Scheitern unserer Synthesebemühungen haben wir nicht finden können, denn alle Bausteine lassen sich in Modellreaktionen mit entsprechenden "einfachen" Reaktionspartnern erfolgreich umsetzen, jedoch gelang die Verknüpfung jeweils verschiedener Erkennungsdomänen noch nicht präparativ.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- N, N '-Bis(6-methyl-2-pyridyl)urea M. Bolte, C. Kühl, U. Lüning, Acta Cryst. 2001, E57, o502 - o504
- N-(fert-Butyl)-N'-(5,7-dimethyl-1,8-naphthyridin-2-yl)urea U. Lüning, C. Kühl, M. Bolte, Acta Cryst. 2001, C57, 989 - 990
- Multiple Hydrogen Bonds, 2: A New Quadruply Bound Heterodimer DDAD-AADA and Investigations into the Association Process S. Brammer, U. Lüning, C. Kühl, Eur. J. Org. Chem. 2002, 4054-4062
- Multiple Hydrogen Bonds, 3: Four Hydrogen Bonds - DDAA, DADA, DAAD and ADDA Hydrogen Bond Motifs U. Lüning, C. Kühl, A. Uphoff, Eur. J. Org. Chem. 2002, 4063-4070
- Multiple Hydrogen Bonds, 4. Mass Spectra of Hydrogen Bonded Heterodimers. A Comparison of ESI- and REMPI-ReTOF-MS J. Taubitz, U. Lüning, J. Grotemeyer, Chem. Commun. 2004, 2400-2401
