Substitution von molekularen Klammern an den Naphthalin ...

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Durchführung 2.3.2.2 Diskussion der relativen Komplex-Stabilität Zu Beginn der Untersuchungen der Rezeptoreigenschaften der Ditetra-nbutylammoniumklammer 95 wurde in einem Kontrollexperiment die Möglichkeit untersucht, ob die Tetra-n-butylammoniumgegenionen von der Klammer komplexiert werden. Dazu wurde die Dilithiumklammer 94 mit Tetra-nbutylammoniumbromid vermessen. Erhalten wurde eine Assoziationskonstante Ka von 400 M -1 in Wasser. Da diese Komplexierung nicht unerheblich ist und in Konkurrenz zu der Komplexierung der Gäste durch den Rezeptor 95 steht, müsste bei der Interpretation der im Experiment erhaltenen Komplex- Assoziationskonstanten Ka , ähnlich der Selbstassoziation der Rezeptoren, dieses Verhalten mit berücksichtigt werden. Die in Methanol erhaltenen Assoziationskonstanten Ka der KS-Komplexe 80@94 und 80@95 der Dilithium- und Ditetra-n-butylammoniumcarboxylatklammern 94 bzw. 95 liegen mit 1500 M -1 und 1730 M -1 in der gleichen Größenordnung. Auch die NMNA-Komplexe 81@94 und 81@95 der beiden Klammern sind mit 1270 M -1 und 1040 M -1 vergleichbar stabil. In den entsprechenden Komplexen 81@82 und 81@96 der Dilithium- und Ditetra-n-butylammoniumphosphonatklammer 82 und 96 wurden vergleichbare Assoziationskonstanten (Ka = 1660 M -1 und 1020 M -1 ) erhalten. Diese Komplexe werden neben den π-π-, Kationen-π- und solvophoben Wechselwirkungen zu einem erheblichen Anteil auch durch Salzbrücken zwischen den Carboxylatgruppen der Rezeptoren 94 und 95 und den Gästen KS 80 und NMNA 81 stabilisiert. In Wasser wurden beide Diastereomere der Klammer 94 mit NMNA untersucht, danach wurde für die meso-94 ein stabilerer Komplex (Ka = 2640 M -1 ) erhalten als für rac-94 (Ka = 1270 M -1 ). Wie sich zeigt, resultiert im Komplex der Klammer meso-94 in Wasser gegenüber Methanol ein doppelt so stabiler Komplex (Ka= 2640 M - 1). Eine weitaus größere Zunahme der Komplexstabilität wurde im Komplex 81@82 der Dilithiumphosphonatklammer 82 in Wasser erhalten. Hier ist die Assoziationskonstante um den Faktor 50 größer als in Methanol. Bei der Bildung 166

Durchführung der Komplexe in Wasser liefert der hydrophobe Effekt neben den Kationen-π- Wechselwirkungen einen erheblichen Beitrag zur Komplexstabilität. Obwohl NMNA 81 in Methanol durch die Ditetra-n-butylammoniumklammer 95 komplexiert wurde, wurde in Wasser keine Komplexierung beobachtet, was vermutlich auf die konkurrierende Komplexierung der Tetra-nbutylammoniumkationen zurückzuführen ist. Offensichtlicht spielen diese hier bei der Klammer 95 eine wesentliche größere Rolle als bei der Bisphosphonatklammer 82. Zum Vergleich sind in Tabelle 2.3.2.2-1 die chemischen Verschiebungen δ der Tetra-n-butylammoniumprotonen der Klammer meso-95 in einer Mischung aus Klammer und NMNA 81 die in Methanol und Wasser ermittelt wurden aufgeführt. Zusätzlich ist in Abbildung 2.3.2.2-1 der aliphatische Bereich aus den entsprechenden Spektren in Methanol und Wasser dargestellt. Tabelle 2.3.2.2-1: Vergleich der chemischen Verschiebungen δ [ppm] der Tetra-n-butylammoniumprotonen in den 1 H-NMR-Spektren der freien Klammer meso-95 und im Gemisch der Klammer meso-95 mit NMNA 81 in CD3OD und D2O. Verbindung Lösungsmittel δ (α-CH2) δ (β-CH2) δ (γ-CH2) δ(δ-CH3) meso-95 D2O 2.55 1.06 0.94 0.63 meso-95 CD3OD 3.16 1.54 1.33 0.92 meso-95 + 81 a) D2O 2.53 1.04 0.94 0.61 meso-95 + 81 b) CD3OD 2.90 1.35 1.17 0.82 a) c(meso-95) = 10.92 mM; c (81)= 4.67 mM b) c(meso-95) = 9.40 mM; c (81)= 2.85 mM 167

Durchführung<br />

2.3.2.2 Diskussion der relativen Komplex-Stabilität<br />

Zu Beginn der Untersuchungen der Rezeptoreigenschaften der Ditetra-nbutylammoniumklammer<br />

95 wurde in einem Kontrollexperiment die Möglichkeit<br />

untersucht, ob die Tetra-n-butylammoniumgegenionen <strong>von</strong> der Klammer<br />

komplexiert wer<strong>den</strong>. Dazu wurde die Dilithiumklammer 94 mit Tetra-nbutylammoniumbromid<br />

vermessen. Erhalten wurde eine Assoziationskonst<strong>an</strong>te Ka<br />

<strong>von</strong> 400 M -1 in Wasser. Da diese Komplexierung nicht unerheblich ist und in<br />

Konkurrenz zu der Komplexierung der Gäste durch <strong>den</strong> Rezeptor 95 steht, müsste<br />

bei der Interpretation der im Experiment erhaltenen Komplex-<br />

Assoziationskonst<strong>an</strong>ten Ka , ähnlich der Selbstassoziation der Rezeptoren, dieses<br />

Verhalten mit berücksichtigt wer<strong>den</strong>.<br />

Die in Meth<strong>an</strong>ol erhaltenen Assoziationskonst<strong>an</strong>ten Ka der KS-Komplexe 80@94<br />

und 80@95 der Dilithium- und Ditetra-n-butylammoniumcarboxylatklammern 94<br />

bzw. 95 liegen mit 1500 M -1 und 1730 M -1 in der gleichen Größenordnung. Auch<br />

die NMNA-Komplexe 81@94 und 81@95 der bei<strong>den</strong> <strong>Klammern</strong> sind mit 1270 M -1<br />

und 1040 M -1 vergleichbar stabil. In <strong>den</strong> entsprechen<strong>den</strong> Komplexen 81@82 und<br />

81@96 der Dilithium- und Ditetra-n-butylammoniumphosphonatklammer 82 und<br />

96 wur<strong>den</strong> vergleichbare Assoziationskonst<strong>an</strong>ten (Ka = 1660 M -1 und 1020 M -1 )<br />

erhalten. Diese Komplexe wer<strong>den</strong> neben <strong>den</strong> π-π-, Kationen-π- und solvophoben<br />

Wechselwirkungen zu einem erheblichen Anteil auch durch Salzbrücken zwischen<br />

<strong>den</strong> Carboxylatgruppen der Rezeptoren 94 und 95 und <strong>den</strong> Gästen KS 80 und<br />

NMNA 81 stabilisiert.<br />

In Wasser wur<strong>den</strong> beide Diastereomere der Klammer 94 mit NMNA untersucht,<br />

d<strong>an</strong>ach wurde für die meso-94 ein stabilerer Komplex (Ka = 2640 M -1 ) erhalten als<br />

für rac-94 (Ka = 1270 M -1 ).<br />

Wie sich zeigt, resultiert im Komplex der Klammer meso-94 in Wasser gegenüber<br />

Meth<strong>an</strong>ol ein doppelt so stabiler Komplex (Ka= 2640 M - 1). Eine weitaus größere<br />

Zunahme der Komplexstabilität wurde im Komplex 81@82 der<br />

Dilithiumphosphonatklammer 82 in Wasser erhalten. Hier ist die<br />

Assoziationskonst<strong>an</strong>te um <strong>den</strong> Faktor 50 größer als in Meth<strong>an</strong>ol. Bei der Bildung<br />

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