Dissertation Martin Krause.pdf - KLUEDO - Universität Kaiserslautern

2.8 Optimierung der Modellverbindung zum Studium von Intra-Rezeptor Wechselwirkungen
Aufbauend auf den Erfahrungen, die mit den Bis(kronenether)-Derivaten gewonnen werden konnten,
sollte eine weitere, optimierte Modellverbindung zum Studium von Intra-Rezeptor Wechselwirkungen
entwickelt werden. Die Wechselwirkung zwischen der Kronenetherstruktur und den
Alkalimetallkationen konnte mikrokalorimetrisch gut verfolgt werden und daher wurde diese
Modellverbindung ebenfalls auf Basis eines Kronenethers konzipiert. Aufgrund der Probleme, die bei
der Diastereomerentrennung von 6 auftraten, sollte die neue Verbindung jedoch strukturell einfacher
aufgebaut sein und z.B. kein Stereozentrum enthalten. Des Weiteren ist es wichtig, eine
Modellverbindung zu entwickeln, bei der die Komplexbildung zwangsläufig zur Ausbildung von
Intra-Rezeptor Wechselwirkungen führt, ohne dass zusätzlich konformative Freiheitsgrade
eingeschränkt werden, um Enthalpie-Entropie-Kompensationseffekte zu vermeiden. Unter diesen
Gesichtspunkten wurde mit Hilfe von Molecular Modeling Studien Verbindung 11 als Zielstruktur
identifiziert (Abb. 2.13).
O
O
O
NHR
O
N
O
O
11
Abbildung 2.13: Struktur der Modellverbindung 11 (links); Prinzip, mit dem Intra-Rezeptor Wechselwirkungen
bei Kationenbindung ausgebildet werden können (Mitte) und berechnete Struktur von 11·Na + mit
Cyclohexansubstituenten (rechts).
Diese Verbindung enthält eine an eine Naphthylgruppe kondensierte Aza-15-krone-5-Einheit. Darüber
hinaus befindet sich am Kronenetherring ein Substituent, dessen Sauerstoffatome bei Komplexbildung
ebenfalls mit einem gebundenen Metallkation wechselwirken können. Damit diese Wechselwirkungen
allerdings wirksam werden, muss sich – wie bei solchen Lariat-Kronenethern üblich – der Substituent
um das gebundene Metallion herum falten. 95 Dadurch werden Reste, die sich am Kettenende des
Substituenten befinden, in räumlicher Nähe über der Naphthyleinheit angeordnet (Abb. 2.13, Mitte
und rechts). Analog zur Bis(kronenether)-Modellverbindung sollten in wässrigen Lösungsmitteln also
hydrophobe Wechselwirkungen zwischen unpolaren Substituenten und der Naphthyleinheit wirksam
werden können. Aufgrund der gut definierten relativen Orientierung des peripheren Rests zur
Naphthylgruppe, die in einem Komplex von 11, bei dem alle Sauerstoffatome mit einem Metallkation
wechselwirkungen, zu erwarten ist, sollten Komplexe von 11 weniger konformative Freiheitsgrade
enthalten als die entsprechenden Komplexe der Derivate von 6. Wechselwirkungen zwischen den
beiden endständigen Resten sind daher wahrscheinlicher und möglicherweise weniger gut durch das
Wechselspiel von Enthalpie und Entropie kompensierbar.
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H
N
O
O
O
O
O
N
O