Verzweigungs- und Kernbausteine für den supramolekularen Aufbau von Dendrimeren

Dethlefs, Christiane

Dendrimere sind hochverzweigte Moleküle, die vor allem im Bereich der Biomedizin Anwendung finden. Zum einen wegen der Möglichkeit, Größe, Struktur und Hohlräume gezielt anzupassen, zum anderen wegen der Vervielfältigung von Funktionalitäten durch die hohe Anzahl an Endgruppen. Interessant ist der Aufbau dendritischer Systeme über Wasserstoffbrückenbindungen. Während es bei der kovalenten Verknüpfung von Monomeren in höheren Generationen meist zu Strukturdefekten kommt, nutzt die Natur in vielen Bereichen die Selbstassoziation über Wasserstoffbrückenbindungen zur Bildung größerer Strukturen aus. Vorteile sind hier vor allem ein geringer energetischer Aufwand bei der Synthese, sowie die Möglichkeit, Bausteine mit bestimmten Erkennungsmustern gezielt darzustellen und so eine große Wechselwirkung zu garantieren. Für die Synthese stabiler Aggregate benötigt man somit neben starken Wechselwirkungen auch preorganisierte Strukturen. Im Rahmen dieser Dissertation wurden verschiedene Bausteine für den supramolekularen Aufbau von Dendrimeren synthetisiert. Dipyridylharnstoffe des Wasserstoffbrückenmusters ADDA, (ADDA)2-Einheiten sowie Hamilton-Rezeptoren (DAD^DAD) wurden über verschiedene Reaktionswege synthetisiert. Durch Veretherung konnte erstmals eine Verzweigungseinheit aus einem Hamilton-Rezeptor und einer (ADDA)2-Einheit, dargestellt werden. Des Weiteren konnten vierfach, dreifach und zweifach substituierte Kerne synthetisiert werden. Als zentrale Bausteine dienten Porphyrine, Benzolcarbonsäuren und Di- bzw. Trihydroxybenzole, die mit Hamilton-Rezeptoren oder Isocyanursäuren umgesetzt wurden. Durch Einsatz von verzweigten Alkylresten, Ethylenglycolketten oder Funktionalitäten wie Ether und Ester konnte eine verbesserte Löslichkeit erreicht werden. Weiterhin wurden Assoziationskonstanten über die Änderung der chemischen Verschiebung, die Diffusions-NMR-Spektroskopie und die Isotherme Titrationskalorimetrie bestimmt.

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Dethlefs, Christiane: Verzweigungs- und Kernbausteine für den supramolekularen Aufbau von Dendrimeren.

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