Dissertation Martin Krause.pdf - KLUEDO - Universität Kaiserslautern

Das in Abb. 2.1 vorgestellte Modellsystem ist aus vier Untereinheiten aufgebaut (Abb. 2.2):
− den beiden Bindungsstellen für den Gast,
− einer zentralen Untereinheit, die für die Flexibilität des Rezeptors verantwortlich ist und
gleichzeitig für eine konformative Kopplung zwischen den Bindungsstellen und den
Kontaktstellen sorgt,
− den beiden Kontaktstellen für Intra-Rezeptor Wechselwirkungen,
− Verknüpfungsstellen zwischen Untereinheit und Kontaktstellen, welche die strukturelle
Variation des Gesamtsystems erlauben.
Bindungsstellen
für Gast
zentrale Untereinheit
Verknüpfungsstellen zwischen
Untereinheit und Kontaktstellen
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Kontaktstellen für
Intra-Rezeptor Wechselwirkungen
Abbildung 2.2 : Schematischer Aufbau des Modellsystems, bestehend aus vier Untereinheiten.
Im Folgenden werden die Anforderungen, welche die jeweiligen Untereinheiten erfüllen müssen,
näher beschrieben.
Bindungsstellen für den Gast: Die Bindungsstellen sollen den Gast in Form von Sandwich-
Komplexen binden. Für diese Rezeptorgeometrie eignen sich Bis(kronenether). 81,82 Es handelt sich
hierbei um zwei Kronenether, die kovalent über einen Linker verbunden sind. Die Größe der
Kronenetherringe und ihr durch den Linker definierter Abstand bestimmen, welche Art von Alkali-
oder Erdalkalimetallkationen besonders stark gebunden werden. Durch ihre gute Wasserlöslichkeit
lassen sich Untersuchungen mit Kronenethern auch in wässrigen Lösungsmitteln durchführen,
wodurch eine Nähe zu natürlichen Systemen gegeben ist. Des Weiteren sind schon ausführliche
thermodynamische Untersuchungen zu der Wechselwirkung von Bis(kronenethern) mit
Alkalimetallkationen in wässrigen Lösungsmittelgemischen durchgeführt worden. 83,84 Diese zeigen,
dass die Bindung z.B. in wässrigem Methanol in den meisten Fällen exotherm verläuft und von einem
ungünstigen entropischen Beitrag begleitet wird. Weiterhin ist die Komplexstabilität in diesen
Lösungsmittelgemischen eher gering, was von Vorteil ist, da so auch kleinere Effekte von Intra-
Rezeptor Wechselwirkungen in den geplanten Untersuchungen detektiert werden können.
Zentrale Untereinheit: Die zentrale Untereinheit muss ein gewisses Maß an Flexibilität besitzen,
aber gleichzeitig die konformative Kopplung der Bindungsstellen mit den Kontaktstellen
gewährleisten. Insgesamt scheinen substituierte Aromaten diesen Anforderungen am besten zu
genügen, wobei meta-disubstituierte Aromaten einen guten Kompromiss aus Konvergenz der
Substituenten, freier Drehbarkeit um die Bindung zwischen der Aryleinheit und den Substituenten,
sowie Abstand der Bindungsstellen darstellen.