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Titelaufnahme

Titel
Alternative methods for the liquid phase synthesis of peptide nucleic acids and polyphosphazene based reagents for the halogenation of alcohols / Author Dipl.-Ing. Michael König
Weitere Titel
Alternative Methoden für die Flüssigphasensynthese von Peptid-Nukleinsäuren und Polyphosphazen-basierte Reagenzien für die Halogenierung von Alkoholen
AutorInnenKönig, Michael
Beurteiler / BeurteilerinBrüggemann, Oliver ; Schöfberger, Wolfgang
ErschienenLinz, 2016
Umfang317 Blätter : Illustrationen
HochschulschriftUniversität Linz, Dissertation, 2016
Anmerkung
Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Peptid-Nukleinsäuren / Lösungsphasensynthese /hydrophobe Ankergruppen / Schutzgruppen / Polyphospazene / polymere Reagenzien / Appel-Reaktion / Halogenierung
Schlagwörter (EN)peptide nucleic acids / liquid phase synthesis / hydrophobic anchoring groups / protecting groups / polyphospazenes / polymeric reagents / Appel-reaction / halogenation
Schlagwörter (GND)Peptid-Nucleinsäuren / Chemische Synthese / Ankergruppe / Polyphosphazene / Halogenierung
URNurn:nbn:at:at-ubl:1-12575 Persistent Identifier (URN)
Zugriffsbeschränkung
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Alternative methods for the liquid phase synthesis of peptide nucleic acids and polyphosphazene based reagents for the halogenation of alcohols [27.4 mb]
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Klassifikation
Zusammenfassung (Englisch)

The first part of this thesis describes a novel liquid phase synthesis method for this class of oligomeric compounds by the so-called hydrophobic anchoring group- or hydrophobic tag method. The hydrophobic anchoring groups used for this purpose here are aromatic molecules on the basis of benzyl alcohol or benzhydrylamine, which are attached to long alkyl chains that determine the solubility behavior of the group itself as well as that of the oligomeric compounds attached to it. As a consequence, the reaction steps necessary for the oligomerization can be performed as liquid phase reactions in non-polar solvents, while the intermediate products precipitate from polar solvents, and thus, the work-up is greatly simplified. Furthermore, we also synthesized novel monomers with the alternative 2-(4-nitrophenyl)sulfonylethoxycarbonyl (Nsc) protecting group for the application in the established solid phase synthesis protocols. Due to the unique properties of this protection group used in these monomers, very mild conditions can be employed for its deprotection. These mild conditions can potentially help to reduce the extent of base-induced side-reactions and improve the overall synthesis quality of such solid phase protocols. This in turn would reduce the time and effort needed for the purification and also substantially reduce the overall cost of the synthesis.

The second part of this work deals with a polymeric phosphine reagent based on a polyphosphazene backbone. In conjunction with hexachloroethane, this reagent was efficiently applied in the chlorination of alcohols under Appel-conditions. In contrast to non-polymeric reagents, the side-product stemming from the described polymeric reagent is efficiently removed by easy work up-steps such as precipitation and filtration, thus, avoiding tedious chromatographic separations which are usually necessary with non-polymeric reagents. In comparison to other polymeric reagents, the reagent proved to be highly reactive and to be capable of converting a wide variety of alcohols to their corresponding chlorides in high yields and low reaction times. Moreover, it could also be shown that this polymeric reagent could be recovered almost quantitatively and could be efficiently re-used by re-chlorination with oxalyl chloride.

Zusammenfassung (Deutsch)

In dieser Arbeit wird eine neuartige Synthesmethode für Peptid-Nukleinsäuren beschrieben werden, die, ähnlich wie bereits bestehende Methoden für die Peptidsynthese, sogenannte hydrophobe Ankergruppen verwenden. Diese Ankergruppen bestehen im Wesentlichen aus aromatischen Molekülen auf der Basis von Benzylalkohol oder Benzhydrylamin, die zudem auch lange Alkylketten enthalten, welche die Löslichkeitseigenschaften der Ankergruppe bestimmen. Aus diesen Eigenschaften folgt, dass man alle Reaktionen, die für eine Oligomerisierung notwendig sind, in unpolaren Lösungsmitteln als Flüssigphasen-Synthese durchführen kann, die Zwischenprodukte aber aus polaren Lösungsmitteln ausgefällt werden, was zur Folge hat, dass die Aufarbeitung jener Reaktionen stark vereinfacht wird. Außerdem beschäftigt sich dieser Teil der Arbeit auch mit der Synthese von PNA-Monomeren, welche die alternative Schutzgruppe 2-(4-Nitrophenyl)sulfonylethoxycarbonyl (Nsc) tragen. Durch die einzigartigen Eigenschaften dieser Schutzgruppe können wesentlich sehr milde Bedingungen zu deren Entfernung angewendet werden. Diese milden Bedingungen könnten dazu beitragen, das Ausmaß an unerwünschten, baseninduzierten Nebenreaktionen zu reduzieren und insgesamt die Qualität der Syntheseprodukte zu erhöhen. Diese erhöhte Qualität würde schließlich zu einer vereinfachten Aufreinigung und schlussendlich zu einer günstigeren Synthese führen.

Im zweiten Teil dieser Arbeit wird ein polymeres, auf sogenannten Polyphosphazenen beruhendes Phosphanreagenz für die Chlorierung von Alkoholen mittels einer Appel-Reaktion beschrieben. In Verbindung mit Hexachlorethan ist dieses Reagenz in der Lage, äußerst effizient Benzyl- und Alkylchloride aus den entsprechenden Alkoholen herzustellen. Im Gegensatz zu den üblichen nicht polymerbasierten Reagenzien ist die Entfernung des Phosphinoxid-Nebenprodukts ganz einfach über Ausfällen zu erreichen. Außerdem konnte gezeigt werden, dass das oxidierte Reagens quasi quantitativ rückgewonnen und zudem durch erneute Chlorierung mit Oxalylchlorid wieder verwendet werden konnte.

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