Darstellung neuartiger Festphasenmaterialien für die kombinatorische Synthese

In der vorliegenden Doktorarbeit wurden verschiedene neuartige FRPSGs dargestellt, die für unterschiedliche Anwendungen zur Verfügung stehen. Sie können wie normales Kieselgel in der präparativen Säulenchromatografie verwendet werden. Dabei bieten sie vor allem bei der Aufreinigung perfluorierter Substanzen wie z.B. perfluorierter Liganden Vorteile gegenüber herkömmlichen Kieselgelen wie im Arbeitskreis an verschiedenen Beispielen gezeigt werden konnte. <br>Ein weiteres wichtiges Anwendungsgebiet ist die Immobilisierung von perfluorierten Katalysatoren, Schutzgruppen und Reagenzien. Die erhaltenen Materialien können wie kovalent an die feste Phase gebundene Katalysatoren bzw. Reagenzien benutzt werden mit dem Vorteil, dass sie jederzeit unter Verwendung geeigneter Lösungsmittel wie Diethylether abgelöst und somit mit den herkömmlichen Analyseverfahren charakterisiert werden können. Bei der Katalyse selbst können die perfluorierten Katalysatoren durch geeignete Lösungsmittel vom FRPSG abgelöst werden und katalysieren die Reaktion in homogener Lösung. Nach beendeter Reaktion werden sie durch Wechsel des Lösungsmittels wieder auf der Festphase immobilisiert und stehen weiteren Katalysezyklen zur Verfügung. <br>Um das Potenzial des FRPSG zur Immobilisierung von Reagenzien zu demonstrieren, wurde im Arbeitskreis bereits bekanntes Perfluorphenylphosphin auf FRPSG immobilisiert und damit erfolgreich Wittig-Reaktionen mit verschiedenen Aldehyden durchgeführt. Desweiteren konnte eine neue, effiziente Syntheseroute für dieses Perfluorphosphin etabliert werden. <br>Anhand von HPLC- und Säulenchromatographie-Experimenten in Kooperation mit Christophe Blay vom Arbeitskreis Engelhardt in Saarbrücken wurde die Retention fluorierter und nichtfluorierter Substanzen auf FRPSG evaluiert. Dabei zeigte sich, dass FRPSG im Unterschied zu normalen, nichtfluorierten RP-Phasen die fluorierten Moleküle deutlich stärker zurückhält als nichtfluorierte Moleküle, was auf spezifische Fluor-Fluor-Interaktionen hindeutet. Dies unterstreicht das Potenzial des FRPSG als Trägermaterial für perfluorierte Katalysatoren, Reagenzien und Scavenger. Darüberhinaus wurde Acetonitril/Wasser als günstiges Laufmittel ermittelt, was insofern einen grossen Vorteil darstellt, dass dies ein Standardlaufmittel der HPLC-Chromatografie ist und somit die üblichen Aufreinigungsprotokolle verwendet werden können. <br>In einer weiteren Kooperation mit Daniel Mägde vom Arbeitskreis Rühe am Institut für Mikrosystemtechnik in Freiburg konnte ein neuartiges Festphasenmaterial für die Anbindung von Katalysatoren oder zur festphasenunterstützten Synthese von Biomolekülen entwickelt werden. Bei diesem Material handelt es sich um ein Hybridmaterial, dessen Kern aus grobporigem Kieselgel besteht, welches anschließend durch Oberflächenpolymerisation mit einer kovalent angebundenen Polymerschicht modifiziert wurde. Diese Polymerschicht kann durch den Einbau von Comonomeren sowohl mit Aminogruppen als auch mit Aktivestergruppen modifiziert werden. Dabei kann durch Variation der Konzentration des funktionalisierten Comonomers die Beladung des Materials mit funktionellen Gruppen gesteuert werden. Im Vergleich zu den bisher verwendeten Materialien auf Kieselgelbasis (Controlled Pore Glass (CPG)) für die DNA-Synthese läßt sich bei dem neuen Material eine höhere Beladung erreichen. Desweiteren weist dieses Material im Vergleich zu Materialien auf Polystyrolbasis eine hohe Rigidität auf, was seinen Einsatz als Trägermaterial in Durchflusssystemen interessant erscheinen lässt.

Author dc:creator

• Glatz, Heiko

Contributors dc:contributor

• Bannwarth, Willi

• Organische Chemie
• kombinatorische Chemie
• Fluorphasenchemie
• organic chemistry
• combinatorial chemisty
• fluorous phase chemistry

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