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Zur Charakterisierung von amphiphilen Blockcopolymeren aus N-Vinylpryrrolidon und Vinylacetat
(2009)
Die Kombination von Polymeren mit Peptiden vereint die Eigenschaften beider Stoffklassen miteinander. Dabei können die strukturbildenden Eigenschaften der Peptide genutzt werden, um Polymere zu organisieren. In der vorliegenden Arbeit wurde ein Polymer-Peptid-Konjugat verwendet, das sich in Wasser zu Bändern anordnet. Die treibende Kraft für diesen Prozess ist die Anordnung des Peptidteils zu β-Faltblattstrukturen. Das Polymer-Peptid-Aggregat besitzt einen Peptidkern mit funktionalen Oberflächen, der lateral von einer Polyethylenoxidschale umgeben ist. Durch Änderung der Peptidsequenz war es bisher möglich, die Eigenschaften dieser Fasern zu variieren. In der Arbeit wird ein modularer Ansatz zur vielfältigen Modifizierung einer Polymer-Peptid-Faser entwickelt. So ist es möglich, die Eigenschaften der Fasern einzustellen, ohne die strukturbildende β-Faltblattsequenz verändern zu müssen. Um weitere Funktionen an den Fasern anzubringen, wurde die 1,3-dipolaren Addition verwendet. Diese Reaktion beschreibt die konzertierte Umlagerung eines Azides mit einem Alkin. Sie ist in den meisten Lösungsmitteln unter hohen Ausbeuten durchführbar. Im Rahmen der Arbeit wird die Erzeugung von Aziden untersucht und auf die Polymer-Peptid-Fasern übertragen. Der Diazotransfer stellte dabei die Methode der Wahl dar, so können Azidgruppen aus Aminen gewonnen werden. Unter Verwendung der 1,3-dipolaren Addition konnten verschiedene alkinfunktionale Moleküle kovalent an die azidfunktionalisierten Polymer-Peptid-Fasern gebunden werden. So wurde ein Fluoreszenzfarbstoff an die Fasern gebunden, der eine Abbildung der Fasern mittels konfokaler Mikroskopie erlaubte. Weiterhin wurden die Eigenschaften der Fasern durch Addition dreier carboxylfunktionaler Moleküle modifiziert. Diese Fasern konnten weiter genutzt werden, um Kalzium zu binden. Dabei variierte die Anzahl der gebundenen Kalziumionen in Abhängigkeit der jeweiligen Fasermodifikation erheblich. Weitere Untersuchungen, die Morphologie von Kalziumcarbonatkristallen betreffend, werden aktuell durchgeführt. Die kovalente Anbringung eines reduzierenden Zuckers an die Polymer-Peptid-Fasern erlaubt die Abscheidung von Silber aus Tollens Reagenz. Durch eine Entwicklung analog zur Schwarz-Weiss-Photographie können in nachfolgenden Arbeiten so Silberdrähte in Nanogröße erzeugt werden. An die azidfunktionalen Fasern können weitere funktionale Moleküle angebracht werden, um die Eigenschaften und das Anwendungsspektrum der Polymer-Peptid-Fasern zu erweitern.
The synthesis and single crystal X-ray structures of eight AgI, HgII, and PtII complexes with the thiacrown ethers maleonitrile-tetrathia-12-crown-4 (mn12S4), maleonitrile-tetrathia-13-crown-4 (mn13S4), and maleonitrile- pentathia-15-crown-5 (mn15S5) (1) are reported. The ligand mn15S5 was synthesized for the first time and characterized by X-ray diffraction. With silver(I) perchlorate and silver(I) tetrafluoroborate it forms the chiral complexes [Ag(mn15S5)]ClO4·CH3NO2 (2) and [Ag(mn15S5)]BF4·CH3NO2·0.25H2O (3) with half-sandwich moieties. AgI is located in a distorted tetrahedral coordination environment, involving three sulfur atoms of the crown cycle and a fourth one of the adjacent half-sandwich moiety, forming a helical structure. The reaction of Hg(ClO4)2 with mn13S4 yielded the dinuclear complex [Hg2(mn13S4)3](ClO4)4 (4) containing two half-sandwich moieties with a third ligand molecule as a bridging unit. Mercury(II) chloride and mercury(II) iodide react with mn12S4 and mn13S4 to form complexes of the general composition [HgX2(L)] (X = Cl, I; L = mn12S4, mn13S4): [HgCl2(mn12S4)] (5), [HgI2(mn12S4)] (6), [HgCl2(mn13S4)] (7) or [HgX2(L)2] (X = I; L = mn13S4): [HgI2(mn13S4)2] (8). Only one or two sulfur atoms of the ligand are involved in the complexation, and chain or ribbon structures are formed. In these compounds the HgX2 units (X = Cl, I) are preserved, coordinated by sulfur atoms of bridging mn12S4 or mn13S4 ligands. In all complexes of this type, the metal atoms are not coordinated inside the cavity, but in an exocyclic mode, because the diameter of the macrocycle is too small. Additionally, the PtCl2 complex of mn12S4 was investigated, where PtII is coordinated in an exocyclic mode forming the complex [PtCl2(mn12S4)] (9). Two of the four sulfur atoms of the macrocycle are bonded to the metal giving together with both chlorine atoms a square-planar coordination geometry. Together with a long-range interaction with a further sulfur atom of the macrocycle a square-pyramidal coordination environment is formed.