PD Dr. Stefan Immel - Flexible und rigide Cyclodextrinderivate

TUD Organische Chemie

Immel

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Abstract 16

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Flexible und rigide Cyclodextrinderivate: Synthese, Struktur und Eigenschaften

Stefan Immel

Chemiedozententagung, Technische Universität Chemnitz, Chemnitz, Germany, March 16-19, 2003, Abstract A20.

Ein Zugang zu flexiblen macrocyclischen Kronen-Acetalen eröffnet die Periodat-Oxidation von α- (1a), β- (1b), und γ-Cyclodextrin (1c): nach Reduktion und Per-acetylierung sind auf diesem Weg in Ausbeuten um 90% die Kronen-Acetale 30-C-5 3a, 35-C-14 3b und 40-C-16 3c in kristalliner Form zugänglich. In Lösung zeigen die Macrocyclen ihre hohe Flexibilität durch alternierende gauche- und trans-Geometrien der meso-Butantetrol Bausteine.

Die alternative Umwandlung von α-Cyclodextrin (1a) in ein rigides Wirtsmolekül kann über intramolekulare die Epoxid-Ringöffnung von 4 erfolgen: hierbei erfolgt unerwartet eine trans-diequatoriale Ringöffnung zum gluco-konfigurierten 3^I,2^II-Anhydro-α-CD 5b.

Wirtsmoleküle mit zwei potentiellen Bindestellen für Gastmoleküle sind durch Dimerisierung der Cyclodextrine zugänglich, wie an der Synthese und ersten erfolgreichen Röntgen-Strukturbestimmung eines zweifach verbrückten β-CD-Dimers 6 demonstriert wird.

[1] Hydroxymethyl-substituted crown acetals with 35-C-14 and 40-C-16 skeletal backbones: Synthesis and molecular geometries.
S. Immel, F. W. Lichtenthaler, H. J. Lindner, and T. Nakagawa, Tetrahedron: Asymmetry 2001, 12, 2767-2774.

[2] Two Stereoisomeric 3^I,2^II-Anhydro-α-cyclodextrins: A Molecular Dynamics and Crystallographic Study.
S. Immel, K. Fujita, M. Fukudome, and M. Bolte, Carbohydr. Res. 2001, 336, 297-308.

[3] The First Successful Crystallographic Characterization of a Cyclodextrin Dimer: Efficient Synthesis and Molecular Geometry of a Doubly Sulfur-bridged β-Cyclodextrin.
D.-Q. Yuan, S. Immel, K. Koga, M. Yamaguchi, and K. Fujita, Chem. Eur. J. 2003, 9, in press.

Additional Graphics: Anhydro-Cyclodextrins / Crown Acetals

[1]	Hydroxymethyl-substituted crown acetals with 35-C-14 and 40-C-16 skeletal backbones: Synthesis and molecular geometries. S. Immel, F. W. Lichtenthaler, H. J. Lindner, and T. Nakagawa, Tetrahedron: Asymmetry 2001, 12, 2767-2774.
[2]	Two Stereoisomeric 3^I,2^II-Anhydro-α-cyclodextrins: A Molecular Dynamics and Crystallographic Study. S. Immel, K. Fujita, M. Fukudome, and M. Bolte, Carbohydr. Res. 2001, 336, 297-308.
[3]	The First Successful Crystallographic Characterization of a Cyclodextrin Dimer: Efficient Synthesis and Molecular Geometry of a Doubly Sulfur-bridged β-Cyclodextrin. D.-Q. Yuan, S. Immel, K. Koga, M. Yamaguchi, and K. Fujita, Chem. Eur. J. 2003, 9, in press.