Dissertation Martin Krause.pdf - KLUEDO - Universität Kaiserslautern
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Die Analogie von Triazolen zu Amiden wird durch folgende Aspekte verdeutlicht: 1,2,3-Triazole sind<br />
thermodynamisch stabil, genau wie Amidbindungen planar, haben ausgeprägte Dipolmomente und<br />
besitzen Wasserstoffbrückendonor sowie -akzeptor-Eigenschaften. Im Gegensatz zu Amiden sind<br />
Triazole allerdings metabolisch und proteolytisch stabil. Die übereinstimmenden geometrischen und<br />
elektronischen Eigenschaften von 1,4-disubstituierten 1,2,3-Triazolen und trans-Amiden einerseits<br />
und 1,5-disubstituierten 1,2,3-Triazolen und cis-Amiden andererseits, sind in Abbildung 3.3 noch<br />
einmal gegenübergestellt.<br />
H 2N<br />
H 2N<br />
R 1<br />
R 1<br />
O<br />
N<br />
N<br />
H<br />
H<br />
N<br />
N<br />
R 2<br />
trans-Amid<br />
3,9<br />
COOH<br />
R 2<br />
5,0<br />
COOH<br />
1,4-disubst. 1,2,3-Triazol<br />
Wasserstoffbrückendonor<br />
Wasserstoffbrückenakzeptor<br />
Dipolmoment<br />
Abstand in Å<br />
41<br />
O<br />
H2N N<br />
R1 R 2<br />
H<br />
HOOC<br />
2,4<br />
cis-Amid<br />
H<br />
N<br />
H2N N<br />
N<br />
HOOC<br />
R2 R1<br />
2,4<br />
1,5-disubst. 1,2,3-Triazol<br />
Abbildung 3.3: Vergleich eines trans-Amids mit einem 1,4-disubstituierten 1,2,3-Triazol (links) und eines cis-<br />
Amids mit einem 1,5-disubstituierten 1,2,3-Triazol (rechts).<br />
Abbildung 3.3 zeigt, dass die freien Elektronenpaare an den N-2 und N-3-Atomen von 1,4-<br />
disubstituierten 1,2,3-Triazolen wie die des Carbonylsauerstoffatoms einer trans-Amidbindung als<br />
Wasserstoffbrückenakzeptoren dienen können. Bei der Triazol C-H Bindung handelt es sich um einen<br />
Wasserstoffbrückendonor, analog zur NH-Gruppe eines Amids. Das Dipolmoment im 1,4-<br />
disubstituierten 1,2,3-Triazol hat relativ zu den Resten die gleiche Orientierung wie das der trans-<br />
Amidbindung, ist aber mit 4,0 - 5,1 Debye 131 etwas größer als das einer sekundären Amidbindung (3,8<br />
Debye). 132 Auch der Abstand zwischen den C(α)-Atomen ist bei einem 1,4-disubstituierten 1,2,3-<br />
Triazol mit 5,0 Å etwas größer als in einer trans-Amidbindung (3,9 Å). Trotz dieser Unterschiede<br />
spiegelt das 1,4-disubstituierte 1,2,3-Triazol die Eigenschaften einer linearen trans-Amidbindung sehr<br />
gut wider, was durch mehrere Untersuchungen eindrucksvoll belegt werden konnte. 124<br />
Bei dem 1,5-disubstituierten 1,2,3-Triazol und der cis-Amidbindung ist die geometrische<br />
Übereinstimmung noch größer. So beträgt der Abstand zwischen den C(α)-Atomen hier für beide<br />
Strukturelemente übereinstimmend 2,4 Å. Auch dieses Triazol enthält einen Wasserstoffbrückendonor<br />
und –akzeptor, allerdings sind diese unterschiedlich angeordnet als in einer cis-Amidbindung. Somit<br />
liegt auch das Dipolmoment im 1,5-disubstituierten 1,2,3-Triazol relativ zu den Resten anders als das<br />
in einem cis-Amid. Die gewinkelte Form einer cis-Amidbindung wird allerdings sehr gut mit einem<br />
1,5-disubstituierten 1,2,3-Triazol imitiert, was in mehreren Fällen experimentell belegt werden konnte.<br />
So zeigten Raines und Mitarbeiter, dass die Sequenz Asn113-Pro114 in dem Enzym RNase A gegen<br />
die Sequenz Asn-1,5-Triazol-Ala ausgetauscht werden kann, ohne dass das Enzym seine katalytische<br />
Fähigkeit einbüßt, was ein Hinweis auf den Erhalt der Tertiärstruktur des Enzyms ist. 133 Ghadiri