6,5-bizyklische Lactame zur Darstellung von metallbindenden Hydroxypyridinonen sowie von dipeptidischen Übergangszustandsanaloga

Im Rahmen dieser Arbeit gelang die Darstellung neuer 6,5 bizyklischer Lactame durch die Kondensationsreaktion einer Zuckerkomponente und eines vicinalen Aminothiol oder –alkohols. Die Zuckerkomponente bestimmt dabei die Konfiguration des sechsgliedrigen Lactamrings, wohingegen durch die Wahl des Aminothiols bzw. Alkohols der Fünfring variiert wird. Ausgehend von den 6,5-bizyklischen Lactamen wurden zwei Eliminierungsstrategien zur Darstellung verschiedener 3,2-Hydroxypyridinonderivate angewendet, deren Synthese die Konfiguration der verwendeten Arabinuronsäure ausnutzte. Die cis-trans-cis Anordnung der Hydroxylgruppen sowie des Heteroatoms am Brückenkopf ermöglicht dabei die selektive Darstellung der 3,2-Hydroxypyridinone. Das Redoxverhalten der so erhaltenen Hydroxypyridinone wurde mittels Zyklovoltammetrie untersucht und mit bereits in der Arbeitsgruppe vorhandenen Pyridinonderivaten verglichen. Die Messungen der Hydroxypyridinone zeigten eine reversible Oxidation. Für N-substituierte 2-Pyridinone wurde dabei verglichen mit den Hydroxypyridinonen ein erhöhtes Potenzial gefunden. Des Weiteren wurden erste Studien bezüglich des Komplexierungsverhaltens der erhaltenen Hydroxy¬pyridinone durchgeführt und die Bildung eines 3:1 Komplexes mit Eisen(III) anhand einer spektrophotometrischen Titration nachgewiesen. Im Rahmen dieser Arbeit konnte zudem gezeigt werden, dass das Oxo-Hydroxypyridinon im Gegensatz zu den isosteren Thio Hydroxypyridinonen über eine diastereoselektive Reduktion des Pyridinonrings zum Aufbau von Hydroxypiperidinonen geeignet ist. Der Substitutionsgrad der Hydroxypyridinone konnte im Weiteren durch das Anbringen eines zusätzlichen Substituenten an Position 8 erhöht werden. Die triflierten Acetonide, die in der Synthese der Hydroxypyridinone als Eliminierungsvorläufer dienen, lassen sich bei ausreichender Stabilität auch über eine nukleophile Substitutionsreaktion zur Darstellung von Dipeptidbausteinen nutzen. Es konnte gezeigt werden, dass die Neigung des Triflats zur Eliminierung mit der Acidität des Protons am Brückenkopf korreliert. Aus diesem Grund ist die Einführung des Stickstoffs an Position 8 nur für das Oxazolidinlactam möglich. Der so erhaltene Dipeptidbaustein Tra=Oap wurde auf seine konformationsinduzierende Wirkung hin untersucht. Es konnte anhand von NMR-spektroskopischen Untersuchungen gezeigt werden, dass es sich bei dem Baustein nicht um ein aktives Turnmimetikum, sondern um ein gestrecktes Derivat handelt.