Synthese neuer Diaminoterephthalsäurederivate
Wache, Nina - Carl von Ossietzky Universität Oldenburg (2012)
In dieser Dissertation konnten u. a. die drei Terephthalsäurebausteine 51b, 51a und 58b ausgehend vom Bernsteinsäureanhydrid synthetisiert werden (Schema I). Die dreifach geschützte Carbonsäure 58b sollte als Substrat an die feste Phase gebracht werden, um die Effizienz einer Tetraamidsynthese zu verbessern. Die Kombination aus Harz und Linker führte allerdings bei zwei Modellsystemen und bei der Carbonsäure 58b zu keinem Ergebnis.
Um die pH-Abhängigkeit eines Terephthalsäureoligomers zu testen, wurde das zweifach geschützte Salz 39b und der Boc-Methylester 32c mit DCC gekuppelt. Die anschließende Entfernung der Boc-Schutzgruppe generierte das Triamin 61 (Schema II). Die Fluoreszenzmessungen des Oligomers 61 ergaben eine geringe pH-Abhängigkeit der Absorption und der Emission.
Die maleimidfunktionalisierten Derivate 44a, 44b und 45 konnten aus den jeweiligen Aminen hergestellt werden. Dazu wurden die Amine 32a, 32d und 18b zunächst mit Maleinsäureanhydrid versetzt und anschließend mit NaOAc und Ac2O cyclisiert (Schema III). Nach Addition eines Thiols fluoreszieren diese Verbindungen im blauen Bereich, deshalb wurden diese Maleimide NiWa Blue genannt.
Das NiWa Orange 46 konnte in vier Schritten erhalten werden. Zunächst wurde das Boc-N-Ethylendiamin 47a und das Succinylsuccinat 17b kondensiert und anschließend oxidiert. Nachdem die Boc-Schutzgruppe entfernt wurde, führte die Reaktion mit Maleinsäureanhydrid zum Bis-Maleimid 46 (Schema IV), welches erst bei Addition zweier Thiol-Äquivalente im orangen Wellenlängenbereich emittiert.
Für die Herstellung eines Farbstoffes, welcher nach Addition nur eines Äquivalents Thiol fluoresziert, konnten die Verbindungen 94 und 98 isoliert werden. Das Acetoxy-Produkt 94 konnte als Nebenprodukt bei der Bis-Maleimidsynthese in 9% Ausbeute erhalten und das Mono-Additionsprodukt 98 konnte durch Zugabe einer Hexadecanthiol-Lösung zur Verbindung 46 in 11% Ausbeute erhalten werden (Schema V). Die Verbindungen 44a, 45, 46 und 94 wurden an einem Ca+2-bindenden Protein, dem Recoverin, geknüpft und deren Fluoreszenz gemessen. Mit Ausnahme von 46 gehen alle Verbindungen FRET-Prozesse mit einem Tryptophanrest des Recoverin ein, wodurch die Ca+2-abhängige Konformationsänderung des Proteins gemessen werden konnte.
Letztendlich konnten die 2,3-Diaminoterephthalsäurediester 109a und 109b aus p-Xylol 50 in 4 Stufen synthetisiert werden (Schema VI). Die Fluoreszenzwellenlängen dieser Verbindungen befinden sich im Vergleich zum 2,5-Diaminoderivat im kurzwelligeren Bereich.