Quervernetzte und funktionalisierte Polypeptide als Orientierungsmedien in der NMR-Spektroskopie

• Main Author: Montag, Tobias
• Format: Others
• Language: German; de
• Published: 2013
• Online Access: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/3588/1/Diss_tuprints_ULB_tmontag.pdf; Montag, Tobias <http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/view/person/Montag=3ATobias=3A=3A.html> : Quervernetzte und funktionalisierte Polypeptide als Orientierungsmedien in der NMR-Spektroskopie. Technische Universität, Darmstadt [Ph.D. Thesis], (2013)

Die Entwicklung neuer Orientierungsmedien - zur Strukturaufklärung kleiner organischer Moleküle mit Hilfe von RDCs - hat sich in den letzten Jahren zu einem neuen und spannenden Forschungsgebiet entwickelt. Für die Orientierung organischer Verbindungen werden hauptsächlich flüssigkristalline Phasen (LC) wie Homopolypeptide, oder Polymergele verwendet. Letztere können durch die Quervernetzung von Polymeren - beispielsweise Polyacrylnitril oder Polystyrol – erhalten werden. Polymergele haben eine Reihe von Vorteilen, wie die nahezu freie Skalierbarkeit der Orientierungsstärke. Allerdings sind die meisten, auf organischen Lösungsmitteln basierende Gele, achiral. Dagegen weisen homopolypeptidbasierte Medien den Vorteil einer einhändig helikal chiralen Struktur auf, welche die Enantiodifferenzierung chiraler Analyten ermöglicht. Dementsprechend wurde im Zuge dieser Arbeit die Synthese und die Orientierungseigenschaften eines Polymergeles, basierend auf dem helikal chiralen Homopolypeptid Poly-γ-benzyl-L-glutamate (PBLG) untersucht. Die mittels Diaminen quervernetzten Gele quellen in einer Vielzahl organischer Lösungsmittel (CHCl3, THF, Dioxan, DCM, Benzol). Mit Hilfe der Testsubstanzen (+)-/(-)-Isopinocampheol (IPC) und (+)-/(-)-Camphorsultam (CS) konnte gezeigt werden, dass die synthetisierten Gele die zuverlässige Messung von RDCs ermöglichen und dementsprechend zur Strukturaufklärung geeignet sind. Weiterhin konnte für beide Enantiomere der chiralen Analyten eine enantiodifferenzierende Wirkung der Gele nachgewiesen werden. Die erhaltenen Orientierungsmedien kombinieren demnach das Beste aus zwei Welten – Enantiodifferenzierung aufgrund des helikal chiralen Polymers und die freie Skalierbarkeit eines Polymergeles. Zusätzlich wurden in dieser Arbeit seitenkettenmodifizierte Homopolyglutamate synthetisiert und deren Einsatz als flüssigkristalline Orientierungsmedien untersucht. Für Poly-γ-ethyl-L-glutamate (PELG) konnte mit Hilfe des Analyten IPC im Vergleich zu einer LC-Phase von PBLG, eine stärkere Enantiodifferenzierung beobachtet werden. Die erfolgreiche Synthese eines Homopolyglutamtes mit chiraler Seitenkette konnte ebenfalls gezeigt werden.