Deutsch

Seit der Synthese des ersten Dendrimeren durch Vögtle et al. im Jahre 1978, wurden in den letzten beiden Jahrzehnten umfangreiche Versuche zur Synthese von Dendrimeren durchgeführt. Während zuerst vornehmlich hochmolekulare Dendrimere von Interesse waren, stehen heutzutage die außergewöhnlichen Eigenschaften dieser monodispersen hochverzweigten Moleküle im Vordergrund. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit Dendrimersystemen die aus L-Asparaginsäure bestehen, welche durch fortlaufende Kondensation in konvergenter Synthese gewonnen wurden. Polymerisierbare Dendrimere verschiedener Generation wurden durch die Reaktion der verzweigenden Peptide mit verschiedenen polymerisierbaren Kopfgruppen gewonnen, namentlich die N-Methacryloyl-11-aminoundencansäure, Methacryloylisocyanat (das N-Methacryloylharnstoffderivate ergibt) und die 4-Vinylbenzoesäure. Die Strukturen der verschiedenen Monomere wurden durch die gängigen Analysemethoden bestimmt. Im Falle der 4-Vinylbenzoesäurederivate konnten Röntgenstrukturanalysen an Einkristallen durchgeführt werden, die die Struktur der Monomere der ersten Generation im Kristall wiedergeben. Alle Monomere wurden radikalisch homo- und copolymerisiert. Die Polymere der ersten und zweiten Generation, sowie deren Monomere wurden mittels CD-Spektroskopie analysiert. Darüber hinaus wurden die L-Asparaginsäure Dendronen an Maleinsäureanhydrid-Copolymere addiert und an Polyether-Etherketone kondensiert. Die multifunktionalen Monomere wurden nach erfolgter Synthese weiterhin an den carboxylischen Endgruppen derivatisiert. Hierzu wurden einerseits enzymatische Umsetzungen durchgeführt, andererseits erfolgte Aminolyse mit funktionalisierten flüssigen Aminen. Die Reaktion mit Diaminen ermöglicht weitere Modifikationen an den verlängerten nukleophilen Aminogruppen. So war es möglich, durch Addition von Toluyl-2,4-diisocyanat an die Aminoendgruppen in hochverdünnter Lösung einen Makrozyklus zu synthetisieren. Die Derivate wurden homopolymerisiert und eingehend charakterisiert. Zum Schluß wurde die Fähigkeit der Derivate zur Komplexierung von Metallionen mittels konduktometrischer Messungen untersucht. Einige Verbindungen zeigen hierbei Wechselwirkungen mit Kupferionen.

English

Since the synthesis of the first dendrimer by Vögtle and co-workers in 1978, much work has been done on the development of dendrimers within the last two decades. Whereas dendrimers of high molecular weight in many generations were of major interest in the first time, now the chemist´s research is turned to the unique properties of these highly branched, monodisperse structures. This work describes dendrimers consisting of chiral L-aspartic acid with carboxylic endgroups, build up by continuos condensation in a convergent synthesis. Polymerizable dendrimers of different generation were prepared by reaction of the branched peptides with several polymerizable head groups, by name N-methacryloyl amino undecanoic acid, methacryloyl isocyanate (resulting in N-methacryloyl urea derivatives) and 4-vinylbenzoic acid. The structure of the various monomers were confirmed by common methods of analysis. In case of 4-vinylbenzoic acid derivatives x-ray diffraction was established, showing the structures of the monomers of the first generation in crystal and the solid lattice. All monomers were homo- and copolymerized by free radical mechanism. Polymers of the first and second generation were analyzed by CD-spectroscopy in comparison to their monomers also. On top of that L-aspartic acid dendrimers were bond to prebuild polymers by addition to maleic anhydride copolymers and condensation with polyether ether ketones. Furthermore the multifunctional monomers were modified at the carboxylic end groups after their synthesis has been completed. For this purpose on the one hand modification has been established by enzymatic reactions and on the other hand by treating the monomers with functionalized liquid amines. Reactions with diamines establish further modification at the elongated nucleophilic amino groups. Therefore it was possible to build up a macrocycle by addition of the free amino groups to toluene-2,4-diisocyanate under high dilution conditions. Derivatives were homopolymerized and characterized by common methods. At least feasibility of complexating metal ions by the derivatives was examined by conductivity measurements. Some compounds show an interaction with cuprous ions.