Strukturelle Modelle für das aktive Zentrum der Alkoholdehydrogenase
Ziel dieser Arbeit war die Synthese niedermolekularer Zinkkomplexe von Aldehyden, Ketonen und Alkoholen, zur Nachbildung des Enzym-Substrat- bzw. Enzym-Produkt-Komplexes des Enzyms Alkoholdehydrogenase, wobei die Modellverbindungen die erste Koordinationssphäre des Zinkions im natürlichen Vorbild nachahmen sollten. Zum Zwecke der Optimierung des Koordinationsverhaltens wurden Pyridinderivate eingesetzt, bei denen eine Aldehyd-, Keton- oder Alkoholfunktion Teil eines N,O-Chelatsystems ist. Durch Variation der Elektronendichte in den Liganden mittels unterschiedlicher Substituenten sollten die schlechten Donorqualitäten der Substratanaloga kompensiert werden. Neben den elektronenarmen Pyridinabkömmlingen wurden zusätzlich N-Methylimidazol-2-carbaldehyd sowie der dazu korrespondierende Alkohol als Liganden erprobt. Die Reaktion der Substratanaloga mit Zinkhalogeniden führte außer im Falle der Imidazolliganden je nach Stöchiometrie zur Bildung von fünffach oder sechsfach koordinierten Zinkkomplexen, in denen die Anbindung des Sauerstoffdonors gelang. Die Synthese einkerniger Zn-S2NO-koordinierter Komplexe gelang durch Kombination von 2-Acetyl- bzw. 2-Benzoylpyridin mit den Zinkverbindungen des Pentafluorthiophenolats bzw. 2,4,6-Triisopropylthiophenolats. Diese Komplexe modellieren die Substratanbindung im aktiven Zentrum der Alkoholdehydrogenase in guter Übereinstimmung mit dem natürlichen Vorbild. Die Umsetzungen mit N-Methylimidazol-2-carbaldehyd bzw. dem korrespondierenden Alkohol hingegen lieferten polymere Verbindungen. Der Versuch, die Modellierung der Substratanbindung in der ADH auf der Stufe des Alkohols zu betreiben, führte zur Bildung von vierkernigen Zinkkomplexen, in denen Alkoholatfunktionen jeweils verbrückend vorliegen. Die Anbindung von Benzylpyridylmethanol an das Zinkion im [Tris(tert-butyl)thioimidazolyl]-borat-Komplex führte zur Bildung eines dreikernigen Komplexes, in dem der Alkohol wiederum als verbrückendes Alkoxid vorliegt.
Networked Digital Library of Theses and Dissertations