Synthese, Charakterisierung und Anwendung von random-methylierten β-Cyclodextrin-NHC-Gold(I)-Komplexen
| dc.contributor.advisor | Krause, Norbert | |
| dc.contributor.author | Sassenscheidt, Laura Christin | |
| dc.contributor.referee | Clever, Guido | |
| dc.date.accepted | 2025-07-23 | |
| dc.date.accessioned | 2025-10-28T06:55:29Z | |
| dc.date.available | 2025-10-28T06:55:29Z | |
| dc.date.issued | 2025 | |
| dc.description.abstract | Für eine nachhaltige Chemie sind atomökonomische Reaktionen, der Ersatz organischer Lösungsmittel durch Wasser und die Wiederverwendbarkeit katalytischer Systeme zentrale Kriterien. Dies erfordert reaktive, selektive und wiederverwendbare homogene Katalysatoren. Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung wasserlöslicher, Cyclodextrin-basierter Katalysatoren mit optimierter Enantioselektivität durch gezielte Linker-Modifikation. Cyclodextrine sind cyclische Oligosaccharide, die kostengünstig aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen werden können. Ihre chirale Kavität ermöglicht die Bildung von Wirt-Gast-Komplexen und die Übertragung chiraler Information auf hydrophobe Substrate. Frühere Arbeiten von SOLLOGOUB et. al. und KRAUSE et al. zeigten, dass Cyclodextrin-basierte Katalysatoren mit einem katalytischen Zentrum in Kavitätsnähe hohe Enantioselektivitäten erzielen konnten. Während diese Arbeiten vollständig benzylierte, methylierte und debenzylierte Derivate betrachteten, standen in der vorliegenden Arbeit random-methylierte Cyclodextrine im Fokus, die sowohl wasser- als auch teils organolöslich sind. Zusätzlich wurden neuartige Katalysatoren mit unterschiedlichen Linkern synthetisiert, zum einen über nukleophile Substitutionen und zum anderen mittels Ruthenium-katalysierter Alkin-Azid-Cycloaddition zur Einführung flexibler Alkyllinker. Diese sollten infolge hydrophober Wechselwirkungen in die eigenen oder benachbarten Kavitäten reichen und so die Enantioselektivität weiter steigern. Die Wirt-Gast-Eigenschaften der modifizierten Cyclodextrine wurden mittels Ionenmobilitäts-spektrometrie und NMR-Spektroskopie untersucht, um die Ausbildung von in- bzw. out- Konformeren zu bestätigen. Anschließend wurden die hergestellten Komplexe in Cyclisierungsreaktionen verschiedener Substrate sowohl im wässrigen als auch organischen Medium eingesetzt. | de |
| dc.description.abstract | For sustainable chemistry, atom-economical reactions, the replacement of organic solvents by water and the reusability of catalytic systems are key criteria. This requires the development of reactive, selective, and recyclable homogeneous catalysts. The aim of this work was to develop water-soluble, cyclodextrin-based catalysts with optimized enantioselectivity through targeted linker modification. Cyclodextrins are cyclic oligosaccharides that are cost-effective and derived from renewable resources. Their chiral cavity enables the formation of host-guest complexes and the transfer of chiral information to hydrophobic substrates. Previous studies by SOLLOGOUB et al. and KRAUSE et al. showed that cyclodextrin-based catalysts with a catalytic centre located in close spatial proximity to the cavity could achieve high enantioselectivities. While these studies investigated fully benzylated, methylated and debenzylated derivatives, the focus of the present work was on randomly methylated cyclodextrins, which are soluble in water and partially in organic solvents. In addition, novel catalysts with different linkers were synthesised either via nucleophilic substitutions or via ruthenium-catalysed alkyne-azide cycloaddition to introduce flexible alkyl linkers. These linkers were expected to reach into their own or adjacent cavities through hydrophobic interactions, thereby further increasing enantioselectivity. The host-guest properties of the modified cyclodextrins were analysed using ion mobility spectrometry and NMR spectroscopy to confirm the formation of in- and out-conformers. Finally, the resulting complexes were applied in cyclization reactions of various substrates, both in aqueous and organic media. | en |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/2003/44052 | |
| dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.17877/DE290R-25820 | |
| dc.language.iso | de | |
| dc.subject | Cyclodextrin | de |
| dc.subject | Grüne Chemie | de |
| dc.subject | Gold | de |
| dc.subject | N-heterocyclische Carbene | de |
| dc.subject | Katalyse | de |
| dc.subject | Allene | de |
| dc.subject.ddc | 540 | |
| dc.subject.rswk | Cyclodextrine | de |
| dc.subject.rswk | Grüne Chemie | de |
| dc.subject.rswk | Gold | de |
| dc.subject.rswk | Heterocyclische Carbene <-N> | de |
| dc.subject.rswk | Katalyse | de |
| dc.subject.rswk | Allen | de |
| dc.title | Synthese, Charakterisierung und Anwendung von random-methylierten β-Cyclodextrin-NHC-Gold(I)-Komplexen | de |
| dc.type | Text | |
| dc.type.publicationtype | PhDThesis | |
| dcterms.accessRights | open access | |
| eldorado.secondarypublication | false |