Synthese und Strukturen ketten- und ringförmiger Silicium-Zinn-Verbindungen
Creators: name: Hermann, Uwe
Publisher: name: Universität Dortmund
Year: 2000
Subjects: subject: Cyclisierung
subject: Metallierung
subject: NMR-Spektroskopie
subject: Polymerisation
subject: Silicium
subject: Stannasilane
subject: Zinn
subject: 540

description: Die korrekte Anknüpfung von Lipidresten an virale und zelluläre Proteine ist für deren biologische Funktion essentiell. Da sich lipidierte Peptide, die die charakteristische Verknüpfungsregion zwischen dem Proteinrückgrat und den Lipiden enthalten, als nützliche Werkzeuge zur Untersuchung biologischer Zusammenhänge erweisen können, ist die Entwicklung von Methoden zur Synthese dieser Peptidkonjugate von großem Interesse. Aus diesem Grund wurde im Rahmen dieser Arbeit die C-terminale doppelt palmitoylierte Heptapeptidsequenz des Influenza-Virus-Hämagglutinins aufgebaut und mit dem Fluoreszenzmarker 7-Nitrobenz-2-oxa-1,3-diazol (NBD) versehen. Die in der Synthese auftretenden Probleme wurden durch die Etablierung einer neuartigen enzymlabilen Carboxylschutzgruppe, der para-Phenylacetoxybenzylester (PAOB-Ester), gelöst, die selektiv unter mildesten Bedingungen entfernt werden kann. In biophysikalischen Untersuchungen mit dem Zielpeptid NBD-Met-Arg-Cys(Pal)-Thr-Ile-Cys(Pal)-Ile-OH konnte gezeigt werden, daß die Anbindung zweier Lipidreste für die irreversible Membraninsertion des C-Terminus dieses viralen Proteins unerläßlich ist. In einem zweiten Projekt wurde das fluoreszenzmarkierte C-terminale geranylgeranylierte und carboxymethylierte Heptapeptid Mant-Gly-Lys-Lys-Lys-Ser-Gly-Cys(GerGer)-OMe des RhoA-Proteins, einem Schlüsselelement der zellulären Signalweiterleitung in der Ras-Kaskade, synthetisiert. Darüberhinaus wurden Grundoperationen für die Synthese solcher isoprenylierten und carboxymethylierten Peptide an der festen Phase entwickelt. Im Beisein der Arylhydrazid-Ankergruppe gelang die Anknüpfung eines Farnesyl-Restes sowohl an polymergebundenem Cystein als auch an einem polymergebundenem Tripeptid, das der C-terminalen Sequenz des K-Ras-Proteins entspricht. Die oxidative Spaltung der Ankergruppe ermöglichte in beiden Fällen die Freisetzung der Produkte mit der gewünschten Carboxymethylierung an ihrem C-Terminus.
description: Gegenstand der vorliegenden Arbeit war die Synthese von ketten­ und ringförmigen Silicium­Zinn­Verbindungen (Stannasilanen) und die vergleichende Untersuchung ihrer Eigenschaften im Hinblick auf Reaktivität und Struktur. Kettenförmige Stannasilanverbindungen des Typs RR'(E)Sn­(SiMe2)n­Sn(E)RR' (R = R' = tBu, Me; R = tBu, R' = Ph; E = H, Cl, Br, Li; n = 1 ­ 6) wurden hergestellt und konnten wie alle synthetisierten Verbindungen durch gängige analytische Methoden (1H­, 13C­,29Si­,119Sn­NMR, IR, MS, EA) charakterisiert werden. Von zwei dieser Verbindungen (R = R' = tBu, E = H, n = 2; R = R' = tBu, E = Br, n = 4) konnten Einkristallröntgenstrukturanalysen angefertigt werden. DFT­Berechnungen (Gaussian) ergänzen die Erkenntnisse über metallierte (Li) Stannasilanspezies. Bei der Metallierung der hydrierten Verbindungen mit Lithiumdiisopropylamid (LDA) werden Nebenreaktionen beobachtet, die unter Eliminierung von Diorganostannyl­Einheiten zu cyclischen Verbindungen führen. Die Nebenprodukte konnten isoliert und u. a. durch Einkristallröntgenstrukturanalyse charakterisiert werden. Untersuchungen der Metallierung einfacher Zinnhydride wie tBu2SnH2 ergaben in Dimerisierungs­ und Metallierungsreaktionen mit LDA bzw. Kaliumhydrid die neuen Distannane tBu2(Li)Sn­Sn(H)tBu2, tBu2(K)Sn­Sn(H)tBu2 und das zweifach metallierte tBu2(K)Sn­Sn(K)tBu2. Die kettenförmigen, am Zinn halogenierten Stannasilane wurden durch intra­ und intermolekulare Wurtz­Reaktionen cyclisiert und ergeben ringförmige Si­Sn­Verbindungen mit einer Mono­, Di­ oder Tristannaeinheit im Ringgerüst. Die an beiden Zinnatomen metallierten Spezies tBu2(Li)Sn­(SiMe2)n­Sn(Li)tBu2 (n = 2, 3) konnten mit Diorganodichlorsilanen zur Reaktion gebracht werden, hier erhält man Stannasilan­Ringsysteme mit einer Sn­Si­Sn­Einheit. Von je einem Vertreter jedes Ringtypes konnten Einkristallröntgenstrukturanalysen angefertigt werden. Die Synthese erster Stannasilane mit chiralen Zentren im Ketten­ bzw. Ringgerüst wird beschrieben. Erste Versuche zur ringöffnenden Polymerisation (ROP) cyclischer Si­Sn­Verbindungen ergeben Öle bzw. amorphe Pulver, deren Untersuchung eine erfolgreiche Polymerisation zeigt, die jedoch nicht unter Erhaltung der Si­Sn­Sequenzen der Ringverbindungen stattfindet.