@phdthesis{Englert2022,
  author    = {Englert, Lukas},
  title     = {Synthese und Reaktivit{\"a}t Phosphan-stabilisierter Diborene},
  doi       = {10.25972/OPUS-24136},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-241365},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2022},
  abstract  = {Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der Synthese und Reaktivit{\"a}t von Phosphan-stabilisierten Diborenen. Der erste Teil beschreibt die Darstellung von Tetrabromdiboran(4)-Addukten mit zweiz{\"a}hnigen (84a-87c) und einz{\"a}hnigen Phosphanen (43a-c; 88a-89b), welche ausgehend von B2Br4(SMe2)2 (83) in einer Substitutionsreaktion in sehr guten Ausbeuten erhalten wurden. In fast allen F{\"a}llen gelang es mithilfe der Molek{\"u}lstrukturen im Festk{\"o}rper die Verbindungen n{\"a}her zu untersuchen. Dabei konnten erstmalig Phosphan-verbr{\"u}ckte Diboran(6)-Verbindungen 86a-87a strukturell charakterisiert werden. Eine Besonderheit stellt in diesem Zusammenhang der PBBP-Torsionswinkel α dar, der die Abwinklung zwischen den Phosphanliganden angibt und welcher mit steigender Sterik zunimmt, was auf attraktive Dispersionswechselwirkungen zwischen den organischen Resten zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist. Einige Addukte wurden experimentell auf ihr Redoxverhalten hin untersucht. Obwohl bei vielen Reduktionsversuchen Diboren-typische NMR-Signale beobachtet wurden, sind die meisten Produkte so instabil, dass keine weiteren Beweise f{\"u}r die erfolgreiche Darstellung der jeweiligen Diborene erbracht werden konnten. Nur f{\"u}r 88c gelang die zielgerichtete Reduktion zum Diboren 93c zu reduzieren. Die analysenreine Isolierung von 93c gelang jedoch nicht, sodass es in situ zum Diboren-{\"U}bergangsmetall-side-on Komplex 94 umgesetzt wurde. Quantenchemische Untersuchungen der Grenzorbitale zeigten, dass sehr wahrscheinlich die energetische Lage der MOs mit Anteilen auf den σ*-Orbitalen der B‒Br-Bindungen ausschlaggebend f{\"u}r eine erfolgreiche Reduktion von Bisphosphanaddukten zum Diboren ist. Allerdings stellt auch der r{\"a}umliche Anspruch der Phosphane einen entscheidenden Stabilit{\"a}tsfaktor f{\"u}r das entstehende Phosphan-stabilisierte Diboren dar. Weiterhin wurde das Portfolio an Phosphan-stabilisierten 1,2-Diaryldiborenen mit den Ver-bindungen 97a-98b erweitert und die Synthese derartiger Diborene in einer Eintopfsynthese optimiert. Außerdem gelang die erstmalige Darstellung Phosphan-stabilisierter Diborene mit Durylsubstituenten (98a/b), die sich aber, mitsamt ihren Brom-verbr{\"u}ckten Monoadduktvorstufen 96a/b, als unerwartet labil erwiesen. Die Diborene zeigen f{\"u}r diese Verbindungsklasse typische NMR-spektroskopische und r{\"o}ntgenkristallographische Messdaten. Zus{\"a}tzlich wurden 97a/b mittels UV/Vis-Spektroskopie und quantenchemischen Methoden n{\"a}her analysiert. Das Hauptaugenmerk der durchgef{\"u}hrten Forschungsarbeiten lag auf der Untersuchung der Reaktivit{\"a}t des Diborens 48a. Dessen B=B-Bindungsordnung konnte in zwei Reaktionen mit unterschiedlichen Oxidationsmitteln unter Bildung des Radikalkations [100]∙+ herabgesetzt werden. Eine Oxidation der B=B-Bindung gelang auch mit der Umsetzung von 48a mit Chalkogenen und chalkogenhaltigen Reagenzien. Unter anderem gelang mit der Darstellung des 1,2-Dimesityl-1,2-di(phenylseleno)diborans(4) (104) die Synthese eines seltenen Beispiels f{\"u}r ein strukturell aufgekl{\"a}rtes, selenhaltiges Diboran(4). Dabei konnte außerdem erstmals die vollst{\"a}ndige Freisetzung beider Lewis-Basen aus einem Diboren unter gleichzeitiger Reduktion der Bindungsordnung beobachtet werden. Weiterhin wurde 48a mit stickstoffhaltigen Heteroaromaten umgesetzt. Dabei lassen die spektroskopischen und quantenchemischen Daten ein Pyridin-stabilisiertes Diboren 105 vermuten. In weiteren Versuchen wurde 48a mit 2,2'-Bipyridin untersucht und ein Monoboran und das 1,4-Diaza-2,3- diborinin 106 erhalten. 106 wurde im Festk{\"o}rper und quantenchemisch n{\"a}her untersucht. Eine NICS-Analyse bescheinigt dem zentralen B2N2C2-Ring des Diborans(4) ein außer-ordentliches Maß an Aromatizit{\"a}t. Ferner war 48a in der Lage, Element-Wasserstoffbindungen zu aktivieren (E = B, Si, N, S). W{\"a}hrend f{\"u}r die Umsetzungen mit diversen Silanen nur {\"u}ber die Reaktionszusammensetzung spekuliert werden konnte, gelang die Strukturaufkl{\"a}rung zweier Produkte der Reaktion mit HBCat (110 und 111) mittels Einkristallr{\"o}ntgenstrukturanalyse. In diesem Zusammenhang gelang die Darstellung der sp2-sp3-Diborane(5) 112-113b in Umsetzungen von 48a mit einem Thiol bzw. mit Anilinderivaten in guten Ausbeuten. Die NMR-spektroskopischen und kristallographischen Daten der Produkte sind miteinander vergleichbar und liegen im erwarteten Bereich derartiger Verbindungen. Zus{\"a}tzlich konnte in den stickstoffhaltigen Produkten 113a/b die trans-Konfiguration der B=N-Doppelbindung mittels 1H-1H-NOESY-NMR-Experimenten best{\"a}tigt werden. Das Diboren 48a zeigt auch ein reichhaltiges Reaktivit{\"a}tsverhalten gegen{\"u}ber kleinen Molek{\"u}len. Nach dem Austausch der Schutzgasatmosph{\"a}re gegen N2O oder CO2 konnte die oxidative Zersetzung von 48a zum literaturbekannten Boroxinderivat 114 festgestellt werden. G{\"a}nzlich anders verlief die Reaktion von 48a mit CO, wobei ein interessanter, achtgliedriger Heterocyclus 115 gebildet wurde, der formal aus zwei gespaltenen CO-Molek{\"u}len und zwei Diborenen besteht. Die genaue Beschreibung der Bindungssituation innerhalb der BC(P)B-Einheit kann, anhand der Festk{\"o}rperstruktur von 115 und DFT-Berechnungen, mit literaturbekannten α-borylierten Phosphoryliden verglichen werden. Mit hoher Wahrscheinlichkeit liegt eine Mischform der mesomeren Grenzstrukturen 115-A, 115-B und 115-C vor, da f{\"u}r alle drei Strukturvorschl{\"a}ge experimentelle Hinweise gefunden werden k{\"o}nnen. Das Diboren 48a reagierte mit H2 ohne Katalysator, unter thermischer Belastung, erh{\"o}htem Druck und langer Reaktionszeit zu unterschiedlichen Produkten. Erste Umsetzungen f{\"u}hrten hierbei zum Produkt 118a, das in folgenden Hydrierungen aber nicht mehr reproduziert werden konnte. Stattdessen wurde die selektive Bildung der Monoborane 119a/b beobachtet. F{\"u}r beide Reaktivit{\"a}ten wurde je ein Reaktionsmechanismus quantenchemisch untersucht. Das Schl{\"u}sselintermediat ist dabei jeweils ein hochreaktives Intermediat Int3, welches vermutlich f{\"u}r eine Vielzahl an Reaktivit{\"a}ten von 48a verantwortlich ist. Das letzte Kapitel widmete sich unterschiedlichen Cycloadditionen von 48a mit verschiedenen unges{\"a}ttigten Substraten. Die Reaktivit{\"a}t gegen{\"u}ber Aziden konnte hierbei nicht vollst{\"a}ndig aufgekl{\"a}rt werden. Allerdings gelang es ein PMe3-stabilisiertes Phosphazen 122 als Nebenprodukt nachzuweisen und gezielt in einer Staudinger-Reaktion darzustellen. Mit Carbodiimiden reagierte das Diboren 48a unter photolytischen Bedingungen zu den 1,2,3-Azadiboretidinen 123a-c, wobei die Reaktionsgeschwindigkeit stark vom sterischen Anspruch des Carbodiimids abh{\"a}ngig war. Das Azadiboretidin 123a konnte im Festk{\"o}rper n{\"a}her untersucht werden und stellt ein seltenes Beispiel f{\"u}r einen solchen Heterocyclus dar. Die thermische Umsetzung von 48a mit den Carbodiimiden lieferte hingegen ein noch nicht vollst{\"a}ndig aufgekl{\"a}rtes Produkt. Anhand der spektroskopischen Daten wird die Darstellung eines NHCs mit Diboran(4)-R{\"u}ckgrat der Art B2Mes2(NiPr)2C: (124a) vermutet. Quantenchemische Untersuchungen sagen f{\"u}r 124a {\"a}hnliche Bindungsparameter wie f{\"u}r ein literaturbekanntes π-acides NHC voraus. Die Reaktion von 48a mit terminalen Alkinen f{\"u}hrte zielgerichtet zu PMe3-stabilisierten 1,3-Dihydro-1,3-diboreten 126a-d. In L{\"o}sung konnten f{\"u}r 126c/d zus{\"a}tzlich die jeweiligen Konstitutionsisomere 127c/d mit Anteilen von unter 10\% NMR-spektroskopisch beobachtet werden. Im Festk{\"o}rper wird hingegen nicht das Diboret 126d, sondern ausschließlich das Konstitutionsisomer 127d beobachtet. Die Lewis-Formel der Diborete legt nahe, dass ein elektronenarmes, dreifach koordiniertes Kohlenstoffatom in der BCB-Einheit vorliegt, was im 13C{1H}-NMR-Spektrum mit den entsprechenden Signalen best{\"a}tigt wird. Eine elektronische Delokalisation wird mit den ermittelten B‒C-Atomabst{\"a}nden innerhalb der BCsp2B-Einheiten von 126a-c und 127d unterst{\"u}tzt. Die P‒Csp2-Bindung in 127d weist zudem einen kurzen P=C-Bindungsabstand auf, was einen sehr hohen π-Anteil vermuten l{\"a}sst. Die einmalige Beschreibung des C‒H-Aktivierungsprodukts 131 im Festk{\"o}rper gibt einen Hinweis auf eine anf{\"a}ngliche [2+2]-Cycloaddition zwischen der B=B-Doppelbindung und dem terminalen Alkin, die {\"u}ber eine 1,3-Umlagerung zur Bildung der 1,3-Diborete f{\"u}hrt. Ferner gelang unter den identischen Reaktionsbedingungen aus 48a und 1,4-Diethinylbenzol die Darstellung der Mono- und Bis(1,3-dihydro-1,3-diborete) 128 und 129, wobei 129 nur im Festk{\"o}rper genauer untersucht werden konnte. Die Umsetzung von 48a mit 1,3,5-Triethinylbenzol ergab ein Produktgemisch der Form (B2Mes2(PMe3)HCC)n(C6H3)(CCH)3-n (130-n; n = 1, 2, 3), welches Hinweise auf die zweifache bzw. dreifache Diboretbildung lieferte. DFT-Berechnungen sagen f{\"u}r das Bisdiboret 129 eine Kommunikation zwischen beiden Heterocyclen {\"u}ber den zentralen Benzolring voraus, was die Ursache f{\"u}r die beobachtete Fluoreszenz sein k{\"o}nnte. Das Diboren 48a reagierte zudem mit Diazabutadienen unter thermischen Bedingungen in inversen Diels-Alder-Reaktionen zu 1,2,3,4-Tetraaryl-1,4-diaza-2,3-diborininen 132a-e. Dies stellt einen neuen Zugang zu dieser Substanzklasse dar. Dabei zeigte sich eine direkte Korrelation zwischen der Reaktionszeit und dem r{\"a}umlichen Anspruch der Diazabutadiene. Die erfolgreiche Aufarbeitung der 1,4-Diaza-2,3-diborinine ist aufgrund ihrer hohen L{\"o}slichkeit in g{\"a}ngigen L{\"o}sungsmitteln wesentlich vom Kristallisationsverhalten der Produkte abh{\"a}ngig. Die analoge Umsetzung unter photochemischen Bedingungen gab Hinweise darauf, dass diese Reaktion dem Mechanismus einer inversen [4+2]-Cycloaddition folgt. Bemerkenswert ist die hohe Stabilit{\"a}t der Diborane(4) 132b/c gegen{\"u}ber Luft und Wasser, die vermutlich auf der kinetischen Stabilisierung durch die ortho- Methylgruppen der Stickstoff-gebundenen Aromaten beruht. Im Gegensatz dazu wurde bei der Reaktion zwischen 48a und dem Diazabutadien (MesN)2C2Mes2 das 1,2,3,4-Tetramesityl-5,6-dimethyl-1,4-diaza-2,3-diborinin 132e nur in Spuren nachgewiesen. Unter den gew{\"a}hlten Bedingungen wurde stattdessen Verbindung 133 gebildet. Die systematische, experimentelle Untersuchung dieser Reaktivit{\"a}t wurde jedoch im Rahmen dieser Arbeit nicht durchgef{\"u}hrt. Die Schl{\"u}sselschritte des Reaktionsmechanismus zur Bildung von 133 f{\"u}hren h{\"o}chstwahrscheinlich wieder {\"u}ber das Intermediat Int3. Nach einer 1,2-Wanderung eines Mesitylsubstituenten wird das Monophosphan-stabilisierte Zwitterion Int13a gebildet, welches in seiner Grenzstruktur Int13b als Borylen beschrieben werden kann. Eine anschließende intramolekulare C‒H-Aktivierung resultiert im Diboran(5) 133. Mit dieser Arbeit ist es gelungen, neue Erkenntnisse {\"u}ber die Chemie Phosphan-stabilisierter Diborene zu erhalten. Die labil gebundenen Phosphane er{\"o}ffnen diesen Diborenen eine einzigartige Reaktivit{\"a}t, die bei den NHC-Vertretern nicht gefunden wird. In der Zukunft k{\"o}nnten neue Konzepte entwickelt werden dieses Reaktionsverhalten weiter zu nutzen. W{\"u}nschenswert w{\"a}re es die Diboren-Monomere miteinander zu Ketten zu verkn{\"u}pfen.},
  subject      = {Bor},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Stoy2022,
  author    = {Stoy, Andreas},
  title     = {Darstellung, Charakterisierung und Reaktivit{\"a}t von NHC-stabilisierten 1,2-Dihalogendiborenen},
  doi       = {10.25972/OPUS-23781},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-237818},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2022},
  abstract  = {Im Rahmen der vorliegenden Arbeit konnte eine Reihe symmetrischer und asymmetrischer Tetrahalogendiboran(4)-Addukte realisiert werden. Die symmetrischen Brom-substituierten Vertreter 19 und 102-107 waren durch quantitativen Ligandenaustausch der schwach gebundenen Lewis-Base SMe2 von 101 zug{\"a}nglich. Im Falle der IDip-stabilisierten Addukte 108 bzw. 109a/b gelang die Darstellung in sehr guten Ausbeuten durch direkte Umsetzung von freiem Carben mit den Tetrahalogendiboran(4)-Vorstufen 1 (X = Cl) bzw. 2 (X = I). Die asymme¬trischen Vertreter 113a-116b konnten durch sukzessive Adduktbildung ausgehend von 1 bzw. 6 mit cAAC und dem jeweiligen NHC bei tiefen Temperaturen (-78 °C) in moderaten bis guten Ausbeuten dargestellt werden. Nachfolgende Reduktionsversuche der asymmetrischen Addukte 113a/b und 114b-116b waren von m{\"a}ßigem Erfolg gepr{\"a}gt. Als Reduktionsmittel wurden Alkali- bzw. Erdalkalimetalle, Interkallationsverbindungen und {\"U}bergangsmetallkomplexe eingesetzt. Zwar war in allen F{\"a}llen eine deutliche Farb{\"a}nderung beobachtbar, die, zusammen mit den beobachteten Resonanzen in den 11B-NMR-Spektren, die Synthese von asymmetrischen Diborenen nahelegten, jedoch gelang die Isolierung der Diborene nicht. Hierbei gestaltete sich die Abtrennung der gebildeten Nebenprodukte als problematisch. Deutlich selektiver verliefen hingegen die Reduktionen der symmetrischen Tetrahalogen-diboran(4)-Bis(Addukte) mit NaNaph bei tiefen Temperaturen (-78 °C). Hierbei gelang es, das Portfolio der bereits bekannten Vertreter dieser Substanzklasse zu erweitern. So konnten die Brom-substituierten Diborene 126-128 erstmals vollst{\"a}ndig charakterisiert werden. Der Einfluss der Halogenatome auf die chemischen und physikalischen Eigenschaften der Diborene wurde ferner an zwei Beispielen der IDip-stabilisierten Diborene 129 und 130 untersucht. Bei identischem NHC, aber unterschiedlichen Halogenen, konnten die Eigenschaften der Diborene 21, 129 und 130 n{\"a}her untersucht und miteinander verglichen werden. Besonders deutlich werden die Redoxeigenschaften der Diborene von der Art des gebundenen Halogens beeinflusst, wie cyclovoltammetrische Untersuchungen belegen. Alle NHC-stabilisierten 1,2 Dihal¬ogen¬diborene konnten ferner anhand ihrer physikalischen Eigenschaften eingeordnet und miteinander verglichen werden. Neben der Synthese und Charakterisierung neuartiger Diborene wurden auch verschiedene Reaktivit{\"a}tsstudien durchgef{\"u}hrt. So konnten die Diborene 21, 123, 126 und 129 mit CO2 unter milden Bedingungen umgesetzt werden, wobei verschiedene Reaktionsprodukte nachgewiesen wurden. Der initiale Schritt umfasste in allen F{\"a}llen eine [2+2]-Cycloaddition die zu den Dibora-β-Lactonen 131a-134a f{\"u}hrte, von denen 131a und 132a vollst{\"a}ndig charakterisiert werden konnten. Im weiteren Reaktionsverlauf wurden jedoch Isomerisierungsreaktionen von 132a-134a bei Raum¬temperatur beobachtet, wobei die 2,4 Diboraoxetan 3 one 132b-134b isoliert wurden. Bedingt durch die verh{\"a}ltnism{\"a}ßig langsame Umsetzung von 21 zu 132a konnte die [2+2] Cyclo¬addition mittels 1H-VT-NMR-Spektroskopie verfolgt werden, wobei die R{\"u}ckgrat¬protonen der NHCs als selektive Sonde dienten. Eine bemerkenswert hohe Stabilit{\"a}t konnte f{\"u}r 131a bei Raumtemperatur beobachtet werden, bei der keine Anzeichen einer Umlagerung nachweisbar waren. Die angefertigten quantenchemischen Untersuchungen zum Reaktions¬mechanismus legen eine h{\"o}here Energiebarriere des Schl{\"u}sselschrittes der Umlagerungs¬reaktion f{\"u}r 131a als f{\"u}r 132a nahe, womit die Stabilit{\"a}t von 131a erkl{\"a}rbar ist. Ferner konnten beim Erhitzen von 131a f{\"u}r 16 Stunden auf 60 °C kurzlebige Intermediate in Form eines Oxoborans und Borylens, die im Laufe der Isomerisierungsreaktion der Dibora-β-Lactonen zu den 2,4 Diboraoxetan 3 onen auftreten, 11B NMR-spektroskopisch nachgewiesen werden. Hierdurch wurde ein weiteres Indiz gewonnen, dass die Richtigkeit des postulierten Reaktionsmechanimus verdeutlicht. Die reduzierende Wirkung der Diborene konnte mit der Darstellung von Radikalkationen demonstriert werden. Hierbei erfolgte die Umsetzung der Diborene 21, 123-126 und 128 mit [C7H7][BArF4] zu 138-143 in guten bis sehr guten Ausbeuten. Die gebildeten Radikale konnten vollst{\"a}ndig charakterisiert werden und sind wegen ihrer Eigen¬schaften gut mit bereits literaturbekannten Vertretern dieser Substanzklasse vergleichbar. Versuche die Radikalkationen durch Umsetzung der Diborene mit [C7H7][BF4] darzustellen scheiterten an der Zersetzung w{\"a}hrend der Aufarbeitung, wodurch die Wichtigkeit des schwach koordinierenden Anions verdeutlich wird. Entgegen der Erwartungen wurden beim Vergleich der ESR-Spektren der dargestellten Radikalkationen mit bekannten Analoga deutlich unterschiedliche giso-Werte ermittelt, die auf den starken Einfluss der Bromatome zur{\"u}ckzuf{\"u}hren sind. Des Weiteren war es m{\"o}glich, eine Korrelation zwischen den Strukturparametern in der Festphase und den UV/Vis-Absorptionsmaxima in L{\"o}sung nachzuweisen, wonach f{\"u}r diejenigen Radikale die st{\"a}rkste Blauverschiebung beobachtet wurde, die den gr{\"o}ßten Diederwinkel α, zwischen den B2Br2-Ebenen und den CN2C2-Carben-ebenen, aufwiesen. In weiteren Studien wurden die Redoxeigenschaften der Diborene durch Umsetzung von 21 und 123-125 mit elementaren Chalkogenen unter milden Reaktionsbedingungen untersucht. So konnten durch Umsetzung der Diborene mit elementarem Schwefel die Diborathiirane 144-147 in moderaten bis guten Ausbeuten erhalten werden. Trotz eines großen {\"U}berschusses an Schwefel wurde aber keine vollst{\"a}ndige BB-Bindungsspaltung beobachtet. Auf analoge Weise wurden die Diboraselenirane 148, 150 und 151 durch Umsetzung mit rotem Selen in moderaten bis guten Ausbeuten synthetisiert. Deutliche Unterschiede zeigten sich aber beim IDep-stabilisierten Diboren 123, das ein radikalisches Seleniran ausbildete. {\"U}bersch{\"u}s¬siges Selen beg{\"u}nstigt vermutlich eine Folgeoxidation des in situ gebildeten Diboraselenirans, die jedoch f{\"u}r die anderen Verbindungen dieser Substanzklasse nicht beobachtbar war. Interessanterweise wurde bei allen Dipp-substituierten Verbindungen (Diborathiirane 144 und 146 sowie Dibora¬selenirane 148 und 151) das Fehlen einer Dipp-Gruppe der stabilisierten NHC-Basen im 1H NMR-Spektrum nachgewiesen. Dieser Umstand konnte durch eine eingeschr{\"a}nkte Rotation um die BC-Bindungsachse mittels 1H-VT-NMR-Spektrum aufgekl{\"a}rt werden, wobei die Rotationsbarriere exemplarisch f{\"u}r 144 13.9 ± 1 kcal/mol betr{\"a}gt. Eine bemerkenswerte Reaktivit{\"a}t der 1,2-Dibromdiborene 21 und 123-126 wurde gegen{\"u}ber hetero¬aroma¬tischer Stickstoffbasen beobachtet. Mit einem großen {\"U}berschuss an Pyridin konnte ein Bromidanion aus den Diborenen verdr{\"a}ngt werden, wodurch die Diborenkationen 154-158 in moderaten bis guten Ausbeuten erhalten wurden. Die Abtrennung der dabei unvermeidlich gebildeten NHC-Salze gestaltete sich als schwierig, allerdings gelang es, nach einer in situ Deprotonierung mit NaHMDS die freien NHCs zu entfernen. Versuche der Deri-vatisierung mit anderen aromatischen Basen wie 2- bzw. 4-Picolin, Chinolin oder 2,2'-und 4,4'-Bipyridin scheiterten. Erfolgreich konnte DMAP eingesetzt werden, wodurch es m{\"o}glich war, die Diborenkationen 160-162 in guten bis sehr guten Ausbeuten zu erhalten. Interessanterweise zeigen 154-158 teils deutliche solvatochrome Absorptions¬eigenschaften in den UV/Vis-Spektren. Im Laufe der Umsetzung von 125 mit Pyridin konnte durch angepasste Reaktions¬bedingungen das Dikation 159 in moderaten Ausbeuten isoliert werden. Dessen bemerkenswerte Stabilit{\"a}t zeigte sich durch eine ausgepr{\"a}gte Widerstands¬f{\"a}higkeit gegen{\"u}ber Sauerstoff und Luftfeuchtigkeit {\"u}ber mehrere Wochen. Weiterf{\"u}hrende Unter¬suchungen der Festk{\"o}rperstruktur von 159 zeigen Bindungsparameter, die trotz der ionischen Natur der Verbindung, nur geringf{\"u}gig von denen des neutralen Diborens 125 abweichen. Mittels Raman-Spektroskopie konnten des Weiteren die BB-Bindungsst{\"a}rke in 159 n{\"a}her bestimmt werden, die mit einer Kraftkonstante von 470 N/m nahezu identisch zu der des neutralen Dibores (465 N/m) ist, was R{\"u}ckschl{\"u}sse auf die Lokalisierung der positiven Ladungen auf den Pyridinringen zul{\"a}sst. Aus diesem Grund kann Verbindung 159 als bis dato einziges Beispiel eines luft- und feuchtigkeitsstabilen Diborens bezeichnet werden.},
  subject      = {Bor},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Wolf2021,
  author    = {Wolf, Natalia},
  title     = {Synthese multifunktionaler Farbstoffe und Linker zur Visualisierung biologischer Strukturen},
  doi       = {10.25972/OPUS-20531},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-205312},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {Durch stetige Entwicklung der Mikroskopiemethoden in den letzten Jahrzehnten ist es nun m{\"o}glich Strukturen und Abl{\"a}ufe in biologischen Systemen detaillierter darzustellen als mit der von Abbe entdeckten maximalen Aufl{\"o}sungsgrenze. Oft werden dabei Fluoreszenzmarker benutzt, welche die unsichtbare Welt der Mikrobiologie und deren biochemische Prozesse illuminieren. Diese werden entweder durch Expression, wie z.B. das gr{\"u}n fluoreszierende Protein (GFP), in das zu untersuchende Objekt eingebracht oder durch klassische Markierungsmethoden mithilfe von fluoreszierenden Immunkonjugaten installiert. Jedoch gewinnt eine alternative Strategie, die von der interdisziplin{\"a}ren Zusammenarbeit zwischen Chemikern, Physikern und Biologen profitiert, immer mehr an Bedeutung - die bioorthogonale Click-Chemie. Sie erm{\"o}glicht eine effiziente Fluoreszenzmarkierung der biologischen Strukturen unter minimalem Eingriff in die Abl{\"a}ufe der Zelle. Dazu m{\"u}ssen allerdings sowohl Farbstoffe als auch die biologisch aktiven Substanzen chemisch modifiziert werden, da nur dadurch die Bioorthogonalit{\"a}t gew{\"a}hrleistet werden kann. Mittlerweile existiert eine breite Palette an fluoreszierenden Farbstoffen, die das komplette sichtbare Spektrum abdecken und sich f{\"u}r diverse Mikroskopiemethoden eignen. Allerdings gibt es zwei Farbstoffklassen, die sich aus der gesamten F{\"u}lle abheben und sich f{\"u}r hochaufl{\"o}sende bildgebende Experimente auf Einzelmolek{\"u}lebene eignen. Zum einen ist es die Farbstofffamilie der Cyanine und insbesondere der wasserl{\"o}slichen Pentamethincyanine, die reversibel und kontrolliert zum Photoschalten animiert werden k{\"o}nnen und in der stochastisch optischen Rekonstruktionsmikroskopie Anwendung finden. Zum anderen ist es die Gruppe, der Rhodamine und Fluoresceine, die zu Xanthenfarbstoffen geh{\"o}ren und sich durch gute photophysikalische Eigenschaften auszeichnen. Trotz der Beliebtheit stellt ihre Darstellung immer noch eine Herausforderung dar und limitiert deren Einsatz. Deshalb war es notwendig im Rahmen der vorliegenden Arbeit M{\"o}glichkeiten zur Syntheseoptimierung beider Farbstoffklassen zu finden, damit diese im Folgenden weiterentwickelt und an die biologische Fragestellung angepasst werden k{\"o}nnen. Die Arbeit unterteilt sich deshalb in Relation an die oben genannten Farbstoffklassen in zwei Bereiche. Im ersten Teil wurden Projekte basierend auf den wasserl{\"o}slichen Pentamethincyaninen behandelt. Im zweiten Teil besch{\"a}ftigte sich die Arbeit mit Projekten, die auf Xanthen-Farbstoffen aufbauen.},
  subject      = {Farbstoff},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Welker2013,
  author    = {Welker, Armin},
  title     = {Theoretische und experimentelle Wirkstoffsuche an den Zielproteinen SARS-Coronavirus-Papain-like-Protease und Elongin-C},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-72500},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2013},
  abstract  = {Um Wirkstoffe gegen das SARS-Coronavirus zu erhalten, wurden in dieser Arbeit Proteaseinhibitoren gegen die SARS-CoV-PLpro entwickelt. Ein Ansatz um neue Wirkstoffe gegen HIV zu finden, wurde {\"u}ber eine versuchte Blockade von Elongin-C beschritten. Bei der computergest{\"u}tzten Suche nach neuen SARS-CoV-PLpro-Inihibitoren wurde zun{\"a}chst die strukturell bekannte Ligand-Bindetasche analysiert, und nach Evaluation des Dockingprozesses wurden mehrere Screeningprojekte an den R{\"o}ntgenkristallstrukturen 3E9S und 3MJ5 durchgef{\"u}hrt. Von 24 kommerziell erworbenen Screening-Verbindungen riefen 7 eine St{\"o}rung des beim Enzymassay gemessenen Fluoreszenzsignals hervor (Quenching bzw. Eigenfluoreszenz). Letztlich konnte den beiden inhibitorisch aktiven Imidazolderivaten B6 und B9 je ein IC50-Wert von etwa 50 µM zugewiesen werden. Das Imidazolscaffold er{\"o}ffnet damit eine neue Substanzklasse zur Inhibition der SARS-CoV-PLpro. Im pr{\"a}parativ-chemischen Teil des SARS-Projekts wurden weitere Substanzklassen dargestellt, von denen die Inhibitoren vom Benzamid-Typ und Isoindolin-Typ eine Hemmung im einstelligen Mikromolaren Bereich (IC50) zeigten. Die Isoindolin-Derivate sind damit eine weitere, in dieser Arbeit entwickelte Leitstruktur zur Hemmung der SARS-CoV-PLpro. Bei der Suche nach einem Wirkstoff gegen HIV-1 wurde die neue Zielstruktur Elongin-C zur Inhibition durch niedermolekulare Liganden ausgew{\"a}hlt. Vier virtuelle Screeningprojekte f{\"u}hrten zur Bestellung von 27 Verbindungen. Die durchgef{\"u}hrten Untersuchungen lassen noch keine abschließende Beurteilung der Ergebnisse zu, und der bisherige Zellassay wird noch durch spezifischere Methoden zur Bestimmung einer Ligandbindung an Elongin-C erg{\"a}nzt werden. Falls es gelingt, einer der Verbindungen Elongin-C-blockierende Aktivit{\"a}t nachzuweisen, sind aufgrund des Eingriffs in einen zellul{\"a}ren Mechanismus neben der anti-HIV-Wirkung noch weitere pharmakologische Effekte denkbar, und das therapeutische Potenzial eines solchen Stoffs k{\"o}nnte in zuk{\"u}nftigen Experimenten erforscht werden.},
  subject      = {Proteaseinhibitor},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Berkefeld2013,
  author    = {Berkefeld, Andr{\´e}},
  title     = {Der Silicium-α-Effekt : experimentelle Untersuchungen der Hydrolyse von Cα- und Cγ-funktionalisierten Alkoxytriorganylsilanen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-85155},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2013},
  abstract  = {Um den Silicium-α-Effekt "als vergr{\"o}ßerte Reaktivit{\"a}t der Si-OC-Bindung" von α-Silanen der allgemeinen Formel ROSiMe2CH2X verglichen mit den entsprechenden γ-Silanen des Typs ROSiMe2(CH2)3X (R = Me, Et; X = funktionelle Gruppe) besser zu verstehen, wurde im Rahmen dieser Arbeit eine systematische experimentelle Untersuchung der Hydrolyse der genannten Alkoxy¬silane durchgef{\"u}hrt. Um die Abh{\"a}ngigkeit der Hydrolyse von der funktionellen Gruppe X, dem Abstand zwischen dem Silicium-Atom und der funktionellen Gruppe X (CH2 oder (CH2)3, α- oder γ-Silan) und dem pD-Wert zu untersuchen, wurde eine Vielzahl an kinetischer Hydrolyse-Studien in CD3CN/D2O unter selbsteinstellendem pD-Wert, unter Verwendung von Pufferl{\"o}sungen und unter definierten basischen und sauren Bedingungen durchgef{\"u}hrt. Die Kinetik der Hydrolyse der untersuchten Silane wurde dabei mittels 1H-NMR Spektroskopie verfolgt. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen zeigen eindeutig, dass der Silicium-α-Effekt nicht als ein einziger Effekt der funktionellen Gruppen verstanden werden kann. Im Gegenteil, die verschiedenen beobachteten Reaktivit{\"a}ten sind das Resultat mehrerer verschiedener Teileffekte. Die jeweils beobachtete Reaktivit{\"a}t entspricht der Summe der m{\"o}glichen Teileffekte und kann nicht durch einen bestimmten Silicium-α-Effekt erkl{\"a}rt werden.},
  subject      = {Chemische Synthese},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Wahler2013,
  author    = {Wahler, Johannes},
  title     = {Borole als Synthesebausteine f{\"u}r neue Organoborverbindungen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-84095},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2013},
  abstract  = {Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Synthese neuer Borolderivate des Typs Ph4C4BR' (R' = Substituent am Borzentrum). Zudem wurde die Reaktivit{\"a}t ausgew{\"a}hlter Borole gegen{\"u}ber Lewis-Basen, ges{\"a}ttigten und unges{\"a}ttigten Substraten sowie unter Reduktionsbedingungen untersucht. Auf diese Weise konnten neue Strategien f{\"u}r die Synthese von Bor-haltigen konjugierten Systemen erschlossen werden. Alle wichtigen Strukturmotive wurden durch Multikern-NMR-Spektroskopie in L{\"o}sung sowie durch Einkristall-R{\"o}ntgenstrukturanalyse im Festk{\"o}rper charakterisiert.},
  subject      = {Chemische Synthese},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Ruemer2013,
  author    = {R{\"u}mer, Stefan},
  title     = {Untersuchungen zur oxidativen Bildung von Stickstoffmonoxid in Pflanzen sowie zur Visualisierung von Stickstoffmonoxid mittels Fluoreszenzfarbstoffen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-77115},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2013},
  abstract  = {Stickstoffmonoxid (NO) ist ein gasf{\"o}rmiges, relativ stabiles Radikal, das in Pflanzen u. a. durch Reduktion aus Nitrit unter Katalyse des Enzyms Nitratreduktase gebildet wird. In tierischen Organismen wird NO dagegen {\"u}ber einen oxidativen Syntheseweg aus der Ami-nos{\"a}ure L-Arginin katalysiert durch verschiedene Isoformen der NO-Synthasen (NOS) hergestellt. Es besitzt im tierischen System vielf{\"a}ltige Funktionen u. a. als Neurotransmitter sowie Blutfluss und -druck regulierendes Agens. Im Pflanzenreich werden NO u. a. Aufgaben bei der Regulierung von Spalt{\"o}ffnungen, der Abwehr von Pathogenen sowie der Differenzierung der Xylemelemente zugeschrieben. Die vorliegende Arbeit verfolgte zwei Ziele: - Erforschung alternativer oxidativer Synthesewege von NO in Pflanzen und - Untersuchung der NO-Spezifit{\"a}t der DAF-Fluoreszenzfarbstoffe ausgehend Diskrepanzen zwischen Daten aus Floureszenzanalysen und der Gasphasen-Chemilumineszenz in fr{\"u}heren Arbeiten unserer Arbeitsgruppe und zahlreichen weiteren Publikationen. a) NO-Produktion aus Hydroxylaminen Hydroxylamin ist ein Zwischenprodukt bei der bakteriellen Denitrifizierung und wurde auch als Intermediat bei der Nitratreduktion in Pflanzen diskutiert. Hier wird gezeigt, dass Tabaksuspensionzellen in der Lage waren, exogenes Hydroxylamin schon in sehr niedrigen Konzentrationen (4 µM) zu NO zu oxidieren. Auch ein anderes HA-Derivat, n{\"a}mlich der Hemmstoff der Alternativen Oxidase (AOX) in Mitochondrien, Salicylhydroxams{\"a}ure (SHAM), wurde zu NO oxidiert. Die Vermutung, reaktive Sauerstoffspezies (ROS) k{\"o}nn-ten bei diesem Oxidationsprozess eine Rolle spielen, wurde {\"u}berpr{\"u}ft: Nach Einwirkung des ROS-abbauenden Enzyms Superoxid-Dismutase (SOD) konnte aber {\"u}berraschender-weise keine Verminderung, sondern eher eine Steigerung der NO-Emission beobachtet werden. Die Rolle der SOD in diesem Reaktionsprozess ist daher noch nicht verstanden. b) NO-Detektion mittels Fluoreszenzindikatoren Zur Visualisierung und Lokalisierung von NO in tierischen und pflanzlichen Zellen und Geweben (in situ) mittels mikroskopischer (LSM) oder fluorimetrischer Methoden werden Fluoreszenzfarbstoffe, z. B. DAF-2 oder DAF-FM verwendet. Diese Farbstoffe reagieren mit NO zu stark fluoreszierenden Triazol-Derivaten. Eine Situation, in der Pflanzen u. a. mit NO-Freisetzung reagieren, ist der Pathogenbefall. Wir untersuchten die Reaktion von Tabaksuspensionszellen auf den pilzlichen Elicitor Cryptogein, ein Protein des Oomyceten Phytophthora cryptogea. Im Filtrat der Zellen, die mit Cryptogein behandelt wurden, zeigte sich nach Zugabe von DAF-Farbstoffen ein starker Fluoreszenzanstieg. Um die fluoreszenzerh{\"o}henden Stoffe zu charakterisieren, wurde das Filtrat vor der DAF-Zugabe verschiedentlich behandelt. Bei Zugabe von KCN bzw. Katalase zum {\"U}berstand, verringerte sich der Fluoreszenzanstieg. Gleichzeitige Behandlung der Zellen mit Cryptogein sowie dem NADPH-Oxidase-Inhibitor DPI unterband den Fluoreszenzanstieg im {\"U}berstand nahezu komplett. Enzym-Assays mit Amplex Rot zeigten die Anh{\"a}ufung von H2O2 im Filtrat der elicitierten Zellen. Neben ROS werden von Pflanzenzellen auch Peroxidasen in den Apoplasten sekretiert, die mit Hilfe von H2O2 f{\"u}r eine verst{\"a}rkte Quervernetzung der Zellwand sorgen. Sowohl in unbehandelten Kontrollzellen als auch in elicitierten Zellen wurde Peroxidase-Aktivit{\"a}t nachgewiesen. Nach Zugabe von H2O2 und DAF-2 zum Filtrat von Kontrollzellen ergab sich ein Fluoreszenzanstieg {\"a}hnlich dem im Filtrat von behandelten Zellen. Mit Hilfe eines einfachen In-vitro-Systems aus Meerettich-Peroxidase (MR-PO), Wasser-stoffperoxid (H2O2) und DAF-2 konnten noch h{\"o}here Fluoreszenzwerte erzielt werden, was die Vermutung der Fluoreszenzerh{\"o}hung ohne Anwesenheit von NO erh{\"a}rtete. Um diese nicht aus einer Reaktion mit NO resultierenden DAF-Produkte n{\"a}her zu charak-terisieren, wurden Trennungen mittels Umkehrphasen-Hochdruck-Fl{\"u}ssigkeitschro-matographie mit Fluoreszenzdetektion (RP-HPLC-FL) und Massenspektrometrie (UPLC-MS) durchgef{\"u}hrt. Dabei wurden tats{\"a}chlich zwei neue Reaktionsprodukte festgestellt, die sich eindeutig von DAF-2T unterschieden. Letzteres konnte nur bei Hinzuf{\"u}gen des NO-Donors DEA-NO detektiert werden. Zur Erfassung von intrazellul{\"a}ren Reaktionsprodukten von DAF wurden die chromatogra-phischen Trennmethoden auch auf Extrakte von mit DAF-2 DA aufgeladenen und danach elicitierten Zellen angewandt. Bei dieser Auftrennung tauchten noch mehr DAF-Reaktionsprodukte auf. Die Hauptfluoreszenz, die auch bei nicht inkubierten Zellen auf-trat, konnte auf eine Reihe sehr fr{\"u}h eluierender Substanzen zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden. Die zwei DAF-Derivate aus dem {\"U}berstand inkubierter Zellen bzw. der In-vitro-Reaktion (MR-PO+H2O2+DAF-2) tauchten jedoch {\"u}berhaupt nicht auf. Vorl{\"a}ufige massenspektrometrische Analysen legen nahe, dass es sich bei den in Abwe-senheit von NO gebildeten zwei Verbindungen um isomere Dimere von DAF-2 handelt.},
  subject      = {Stickstoffmonoxid},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Markl2011,
  author    = {Markl, Christian},
  title     = {Neue mono- und dimere Melatonin-Analoga als subtypselektive Liganden der Melatoninrezeptoren},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-54618},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Synthese von Liganden der Melatonin-Rezeptoren (MR). Die zwei humanen MR-Subtypen, MT1 und MT2, geh{\"o}ren zur Familie der G-Protein-gekoppelten Rezeptoren. Als „Schlafhormon" wirkt es schlafinduzierend und vermittelt den circadianen Rhythmus. Zum genauen Verst{\"a}ndnis der physiologischen Funktionen der MT1- und MT2-Rezeptoren ist die Verf{\"u}gbarkeit von subtypselektiven MR-Liganden unentbehrlich. Zum Design von MT2-selektiven MR-Liganden modifizierte man die Melatonin-Grundstruktur durch formale Substitution in 2-Stellung, z.B. mit dem 2-Methylen-N-methyl-anilin- oder 2-Methylen-1´-indol-Rest. Weiterhin wurden trizyklische Derivate mit 1,2,3,4-Tetrahydro-pyrazino[1,2-a]indol- oder 2,3,4,5-Tetrahydro-1H-[1,4]diazepino[1,2-a]indol-Grundger{\"u}st hergestellt. Das Synthesekonzept f{\"u}r dieses Teilprojekt basierte auf dem Synthesebaustein 3-Cyanomethyl-5-methoxy-1H-indol-2-carbons{\"a}ure. Da bislang nur wenige MT1-selektive MR-Liganden bekannt sind, wurde zur Untersuchung der Voraussetzung f{\"u}r MT1-Selektivit{\"a}t, die 5-Methoxygruppe von Melatonin formal durch Phenylalkyloxy-Reste verschiedener Kettenl{\"a}ngen substituiert. Die Synthese der Derivate erfolgte ausgehend von N-Acetylserotonin. Als Referenzverbindung wurde der bis heute MT1-selektivste MR-Antagonist (Descamps-Francois et al. 2003) hergestellt. Zu dessen Synthese ben{\"o}tigte man Agomelatin als Ausgangsverbindung. Eine neuartige vierstufige Route zu Agomelatin wurde daher entwickelt. Die Testung der Referenzverbindung ergab eine drastische Abweichung vom Literaturwert, da diese als nahezu unselektiv getestet wurde. Unter den O-Phenylalkyl-N-Acetylserotonin-Derivaten wurden zwei Verbindungen mit einer 11-fachen MT1-Selektivit{\"a}t getestet. Zur Absicherung der Reinheit wurden die Verbindungen mit RP-HPLC untersucht. Schließlich wurden noch melatoninerge Dimere mit einem 1-1´, 1-2´ und 5-5´ Verkn{\"u}pfungsmuster hergestellt.},
  subject      = {G-Protein gekoppelte Rezeptoren},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Ruedenauer2008,
  author    = {R{\"u}denauer, Stefan},
  title     = {Naphthylisochinolin-Alkaloide : Totalsynthese und Biosyntheseuntersuchungen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-27997},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {No abstract available},
  subject      = {Naphthylisochinolinalkaloide},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Merdanovic2005,
  author    = {Merdanovic, Melisa},
  title     = {Charakterisierung von NadR : das essentielle Enzym der NAD-Synthese bei Haemophilus influenzae},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-14907},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {I Zusammenfassung Haemophilus influenzae, ein Gram-negatives, Bakterium der Familie Pasteurellaceae, kann beim Menschen eine Vielzahl an Erkrankungen ausl{\"o}sen: Die bekapselte St{\"a}mme, v. a. mit Typ b Kapsel k{\"o}nnen Cellulitis, septische Arthritis, Epiglottitis und Meningitis verursachen. Die nicht-bekapselte St{\"a}mme k{\"o}nnen Otitis media, Sinusitis, Pneumonie und in selteneren F{\"a}llen Bakter{\"a}mie verursachen. Ein besonderes Merkmal des Metabolismus von H. influenzae ist dessen Unf{\"a}higkeit Nikotinamid-Adenin-Dinukleotid (NAD+) de novo zu synthetisieren. Daher sind die Enzyme bzw. Transporter, die an NAD+ Aufnahme und Resynthese beteiligt sind, als putative antimikrobielle Ziele von Interesse. In unserer Arbeitsgruppe konnte gezeigt werden, dass NAD+ zu Nikotinamidribosyl degradiert werden muss, bevor es in die Zelle aufgenommen werden kann. Auch Proteine, die an der Degradation des exogenen NAD+ zu Nikotinamidribosyl und dessen anschließender Aufnahme in die Zelle verantwortlich sind, konnten identifiziert und charakterisiert werden. Wie Nikotinamidribosyl im Cytoplasma wiederum zu NAD+ synthetisiert wird, ist auch erst k{\"u}rzlich gekl{\"a}rt worden: f{\"u}r NadR konnte sowohl eine Ribosyl-Nukleotid-Kinase (RNK) Aktivit{\"a}t als auch eine Nikotinamid-Mononukleotid-Adenylyltransferase (NMNAT) Aktivit{\"a}t in vitro gezeigt werden. Die Kristallstruktur von hiNadR im Komplex mit NAD+ wurde auch aufgekl{\"a}rt. In dieser Arbeit sollte NadR, insbesondere dessen RNK Dom{\"a}ne, in vivo und in vitro n{\"a}her charakterisiert werden. Um zu untersuchen, ob beide Dom{\"a}nen in vivo essentiell sind, wurden Deletionsmutanten erzeugt, bei welchen die komplette bzw. der C-terminale Teil der RNK Dom{\"a}ne fehlten. Diese Deletionen konnten im nadV+ Hintergrund erzeugt werden. Die Deletionen konnten in H. influenzae nur zusammen mit dem nadV-Gen transferiert werden oder alternativ nur in die Zellen, die mit pNadRKan Plasmid transformiert wurden. Dies verdeutlicht, dass nicht nur die NMNAT Dom{\"a}ne sondern auch die RNK Dom{\"a}ne bzw. sogar nur wenige C-terminal fehlende Aminos{\"a}uren des NadR Proteins essentiell f{\"u}r die Lebensf{\"a}higkeit von H. influenzae sind. Gleichzeitig zeigen diese Experimente, dass die RNK-Dom{\"a}ne in Anwesenheit von NadV redundant ist. Ein weiterer Ph{\"a}notyp der RNK-Deletionsmutante zeigte sich beim Nikotinamidribosyl-Transport. Im Gegensatz zum Wt, welcher ca. 60-80\% des 14C-Nikotinamidribosyls aufnahm, konnte f{\"u}r die RNK-Deletionsmutante nur 2-5\% Aufnahme gemessen werden. Dies konnte durch das pNadRKan Plasmid komplementiert werden. Weiterhin wurde festgestellt, dass spontan Aminopyridin-resistente H. influenzae Zellen Mutationen im nadR Gen haben, insbesondere im Walker A-Motif (P-Loop) der RNK Dom{\"a}ne. Zus{\"a}tzlich konnte in dieser Arbeit gezeigt werden, dass NadR aus Aminopyridin und ATP Aminopyridin-Adenin-Dinukleotid synthetisieren kann. Somit konnte gezeigt werden, dass die wachstumshemmende Wirkung eigentlich durch das aus Aminopyridin synthetisierte Aminopyridin-Adenin-Dinukleotid entsteht, welches NAD+ in Redox-Reaktionen verdr{\"a}ngt, wodurch es letztendlich zum Stillstand des Metabolimus kommt. Durch Einf{\"u}hren von gezielten AS-Substitutionen im Walker A und B Motif und in der LID-Dom{\"a}ne von NadR, konnten einige Aminos{\"a}uren identifiziert werden, welche essentiell f{\"u}r die Aktivit{\"a}t der RNK Dom{\"a}ne sind. Alle Aminos{\"a}uren-Substitutionen f{\"u}hrten zum Verlust der RNK Aktivit{\"a}t, die NMNAT Aktivit{\"a}t jedoch war nicht beeintr{\"a}chtigt. Desweiteren wurden diese NadR Punktmutanten in vivo untersucht. F{\"u}r alle konnte eine signifikante Defizienz in der Nikotinamidribosyl-Aufnahme beobachtet werden, die gemessene Aufnahme lag im Bereich der RNK-Deletionsmutante. Dadurch konnte eine direkte Korrelation zwischen der RNK Aktivit{\"a}t und der Nikotinamidribosyl-Aufnahme gezeigt werden. In weiteren in vitro Experimenten konnte f{\"u}r NadR eine Feedback-Inhibition durch das NAD+ gezeigt werden, wobei NAD+ in erster Linie die RNK Dom{\"a}ne von NadR inhibiert. Eine graduelle Erh{\"o}hung der NAD+ Konzentration f{\"u}hrte in den in vitro Assays zu einer graduellen Abnahme der RNK. Bei der NMNAT Aktivit{\"a}t jedoch zeigte sich keine signifikante Inhibition in Anwesenheit von NAD+. Begleitende in vivo Experimente, zeigten eine 2/3 Reduktion der Nikotinamidribosyl-Aufnahme bei den Zellen, die mit NAD+ inkubiert wurden, d. h. h{\"o}here intrazellul{\"a}re NAD+ Konzentration hatten. F{\"u}r die genauere Analyse der Feedback-Inhibition durch NAD+ wurden weitere Punktmutanen hergestellt. Bei zwei der Punktmutanten wurde eine Beeintr{\"a}chtigung der NadR-Aktivit{\"a}t beobachtet, daher wurden diese Punktmutanten von weiteren Analysen im Bezug auf NAD+-Feedback Inhibition ausgeschlossen. Eine Mutante (NadRW256F) jedoch, zeigte {\"a}hnliche Aktivit{\"a}t wie das Wt-NadR. In Anwesenheit von NAD+ wurde die RNK Aktivit{\"a}t dieser Punktmutante, im Gegensatz zum Wt-Protein, kaum gehemmt. Dadurch konnte W256 als eine der Aminos{\"a}uren identifiziert werden, die an der Vermittlung der NAD+-bedingten Inhibition der RNK-Dom{\"a}ne beteiligt ist.},
  subject      = {Haemophilus influenzae},
  language  = {de}
}