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Synthese und Charakterisierung biomimetischer Eisenkomplexe auf Basis polyfunktioneller Guanidin-Liganden : = Synthesis and characterization of biomimetic iron complexes based on polyfunctional guanidine ligands
Erscheinungsjahr
2010
Verknüpfte Titel
Beschreibungen/Notizen
Tag der Verteidigung: 22.12.2010
Paderborn, Univ., Diss., 2010
ger: Die vorliegende Arbeit behandelt die Synthese und Charakterisierung von Fe-Komplexen auf Basis polyfunktioneller Guanidin-Liganden (GL). Die Komplexverbindungen weisen hierbei eine große strukturelle Gemeinsamkeit mit den aktiven Zentren des Desoxyhämerythrins, der Ribonukleotid-Reduktase und der Methan-Monooxygenase auf, weshalb sie ein großes Potential in der Synthese neuer Modellverbindungen der o. g. und anderer Metalloproteine (MP) besitzen. Um der Funktionalität der MP möglichst nahe zu kommen, sind Liganden erforderlich, deren Donorfunktionen einerseits der basischen -Imin-Donorfunktion des Histidins ähneln und andererseits die Oxophilie des Fe berücksichtigen. Es wurden für die Synthese der Fe-Komplexe 10 neuartige polyfunktionelle GL hergestellt, deren Besonderheit in der Kombination der Guanidin-Funktion mit einer weiteren Carbonsäure(ester)-Funktion, einer Nitril-Gruppe oder einer zusätzl. Imin-Funktion besteht. In dieser Arbeit wurde auch erstmals ein GL mit einer freien Carboxylatgruppe (CG) synthetisiert, wodurch die verbrückende Eigenschaft der CG in der Komplexsynthese entfaltet werden konnte. Alle Liganden wurden auf ihre Komplexierungseigenschaften bzgl. versch. Fe-Salze untersucht, im Zuge dessen 16 neuartige ein- und mehrkernige neutrale Fe-Komplexe monokristallin hergestellt werden konnten. Bezüglich der einzelnen Fe-Atome traten neue und interessante Verknüpfungsmotive auf. Auf der Grundlage der neu entwickelten Ligandenklassen und Fe-Komplexe konnte gezeigt werden, dass der Einsatz von polyfunktionellen GL ein geeigneter Weg zur Synthese von Modellverbindungen für eisenenthaltende MP darstellt. Eine weitere Anwendung der Liganden in der Bioanorganik wäre nicht nur möglich, sondern könnte auch eine Fülle von neuen Erkenntnissen auf dem Gebiet der MP und ihrer Funktionsweise zugänglich machen.
eng: The present work deals with the synthesis and characterization of iron complexes based on polyfunctional guanidine ligands. The complex compounds show a high structural similarity with the active centers of the deoxyhemerythrins, the ribonucleotide reductase and the methane monooxygenase, such that they have a great capability in the synthesis of new model compounds of the above and other metalloproteins.To come as close as possible to the functionality of metalloproteins ligands are required whose donor function has similarities to the basic -imine donor function of histidine and takes account of the oxophilia of iron. Ten novel polyfunctional guanidine ligands have been prepared for the synthesis of iron complexes. The unique feature of the ligands is the combination of the guanidine function with an additional carboxylic acid or carboxylic acid ester function, a nitrile group or an additional imine function. In this work also a guanidine ligand with a free carboxylic group was synthesized for the first time, whereby the bridging property of the carboxylic group could be developed in the complex synthesis. All ligands were tested for their complexation properties respect to different iron salts, wherein 16 new mono- and polynuclear monocrystalline iron complexes could be produced. Regarding the individual iron atoms new and interesting link motifs occurred which were largely controlled by the skillful selection of the stoichiometry and the used co-ligands.On the basis of the newly developed classes of ligands and iron complexes of this work it could be shown that the use of polyfunctional guanidine ligands represents an appropriate way for the synthesis of model compounds for iron containing metalloproteins. Another application of the ligand classes in bioinorganic will be not only possible, but can also give access to a wealth of new knowledge in the field of me++