Kombinatorische Variation von festphasengebundenen Peptidkatalysatoren für die Enon-Epoxidierung

Gasch, Norbert (2002). Kombinatorische Variation von festphasengebundenen Peptidkatalysatoren für die Enon-Epoxidierung. PhD thesis, Universität zu Köln. Open Access

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Abstract

Im Rahmen dieser Arbeit wurde der Versuch unternommen, die seit 1980 bekannte Juliá-Colonna-Epoxidierung auf mechanistische Fragen hin zu untersuchen. Dabei konnten durch geeignete Fest- und Flüssigphasensynthese von Juliá-Colonna-aktiven Peptidsequenzen eine Reihe dieser Fragen beantwortet werden. So ließ sich das kleinste reaktive Element des Katalysators als ein Leucin-Tetramer bestimmen. Versuche mit N- und C-terminal gebundenen Peptiden bewiesen die Lage des aktiven Zentrums am N-Terminus des Peptides. Es konnte gezeigt werden, dass aus Leucin und Neopen-tylglycin aufgebaute festphasengebundene Dekamere eine herausragende katalytische Eignung besitzen, verglichen mit Dekameren anderer Aminosäuren. Es konnte daraus geschlossen werden, dass Alpha-Helix-bildende Aminosäuren mit einer Alkylseitenkette ohne weitere funktionelle Gruppen, aber mit einer Verzweigung am Gamma-Kohlenstoffatom geeignete Katalysatoren formen. Hieraus und über Versuche mit N-terminal funktionalisierten Oligomeren konnten Daten gesammelt und in die Konzeption eines Modells einbezogen werden. Dieses Modell erklärt die katalytische Aktivität durch die Annahme eines N-terminalen reaktiven Zentrums am Ende eines alpha-helikalen Sektors des Peptides. Nebenher entstand noch eine Reihe von aktiven Katalysatoren, die deutlich bessere Eigenschaften in Umsatzverhalten und Enantioselektivität aufweisen als die bisher bekannten.

Item Type:

Thesis (PhD thesis)

Translated abstract:

Abstract

Language

Within this thesis it was tried to investigate mechanistic questions arising from the Juliá-Colonna-Epoxidation which is known since 1980. Fluid- and Solid-Phase-Peptide-Synthesis of useful Juliá-Colonna-active peptides were carried out to answer several questions. The smallest active unit of the catalyst was recognized as a Leucine-tetramer. Experiments with N- and C-terminal bound peptides were able to determine the active site at the N-terminus of those peptides. It was shown that dekamers of solid-phase bound Leucine- and Neopentylglycine-decamers have an outstanding catalytic activity compared with other amino acid decamers. It was concluded that alpha-helix forming amino acids with an alkyl side chain without further functional groups but with an bran-ching at the gamma carbon atom build up useful catalysts. With these results and with experiments on N-terminal functionalized oligomers it was possible to collect data to develop a model. This model explains the catalytic activity on the basis of a N-terminal reactive center at the end of an alpha-helical sector of the peptide. Besides that a couple of active catalysts were developed which show distinct better properties with respect to turn over and enantiomeric excess rates then the former known ones.

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