Katalytische Modellsysteme der Tyrosinase: Synthetische und spektroskopische Studien an mono- und binuklearen Kupfer(I)-Komplexen

Herzigkeit, Benjamin ORCID

Metalloproteine sind von großer Bedeutung für viele komplizierte biologische Prozesse in der Natur. Hierbei können oft synthetisch schwer zugängliche Produkte unter milden Reaktionsbedingungen mit hohen Umsatzraten erhalten werden. Im Bereich der bioanorganischen Chemie gehört die Aufklärung der Funktionsweise am aktiven Zentrum zu einer zentralen Fragestellung. Neben der direkten Untersuchung an isolierten Enzymen werden häufig niedermolekulare Modellsysteme hergestellt, die das aktive Zentrum und die Funktion nachahmen können. Dies wird auch gemacht für die Tyrosinase. Diese zählt zu den Kupfer Typ-3 Proteinen. Sie führt die ortho-Hydroxylierung und Zwei-Elektronen-Oxidation von L-Tyrosin zu L-DOPAchinon in der Melaninbiosynthese durch. Diese Arbeit beschäftigte sich mit der Entwicklung, Synthese und Untersuchung von mono- und binuklearen Modellsystemen für das kupferhaltige Enzym Tyrosinase. Im ersten Teil dieser Arbeit werden mononukleare Modellsysteme entwickelt. Die bi- oder tridentaten Liganden sind auf der Grundlage rationaler Überlegungen aus vorangegangenen Studien aufgebaut. Es wurden zwei neue pyridin- und pyrazolhaltige und drei pyridin- und triazolhaltige Systeme mit bidentatem Ligandendesign sowie drei pyrazolhaltige Systeme mit tridentatem Ligandendesign synthetisiert. Alle mononuklearen Systeme wurden in Reaktivitätsstudien mit diversen monophenolischen Substraten auf eine Tyrosinase-Aktivität untersucht. Im zweiten Teil dieser Arbeit werden Ligandendesigns entwickelt, die dazu in der Lage sind einen binuklearen Kupfer(I)-Komplex auszubilden. Dies geschah ebenfalls auf Basis vorangegangener Studien und quantenchemischer Rechnungen. Es wurden mehrere pyridin- und pyrazolhaltige tetra- und hexadentate Liganden synthetisiert, und deren Koordination mit Kupfer(I)-Präkursoren untersucht. Mit den Kupfer(I)-Komplexen wurden Reaktivitätsstudien mit monophenolischen Substraten durchgeführt.

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Herzigkeit, Benjamin: Katalytische Modellsysteme der Tyrosinase: Synthetische und spektroskopische Studien an mono- und binuklearen Kupfer(I)-Komplexen. 2019.

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