TY  - THES
A1  - Eckert, Lisa Doreen
T1  - Multimodale Verfahren zum Eisenstoffwechsel bei ADHS - Vergleichende Bildgebung
T1  - Multimodal methods for iron metabolism in ADHD - Comparative imaging
N2  - Die Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung (ADHS) gehört weltweit zu den bedeutendsten psychiatrischen Erkrankungen des Kinder- und Jugendalters. Die Pathomechanismen sind aktuell noch nicht vollständig geklärt, wobei es deutliche Hinweise auf hirnorganische Veränderungen gibt. Die transkranielle Sonographie stellt eine nicht-invasive Methode dar, strukturelle Unterschiede tiefer Hirnstrukturen zu untersuchen. Bereits in vorangegangenen Studien konnte mit der Methode eine Veränderung der Echogenität der Substantia nigra (SN) bei Kindern mit ADHS im Vergleich zu gesunden Kontrollprobanden nachgewiesen werden. In dieser Studie sollen nun die möglichen physiologischen Hintergründe der erhöhten Echogenität der Substantia Nigra in Zusammenschau mit bildgebenden Verfahren betrachtet werden. Hierzu wurde in der vorliegenden multimodalen Studie bei 20 männlichen Kindern mit ADHS im Alter zwischen 8 und 12 Jahren eine transkranielle Ultraschalluntersuchung (TCS) zur Bestimmung der echogenen Fläche der Substantia Nigra sowie ein neuromelaninsensitives cMRT zur Bestimmung des neuromelaninassoziierten Volumens der SN, sowie des neuromelaninassoziierten Kontrastes SN/Cb durchgeführt. Als Kennwerte des peripheren Eisenhaushalts wurden die Konzentrationen von Eisen, Ferritin und Transferrin im Blut bestimmt. In die Auswertung gingen außerdem die Stärke der ADHS-Symptomatik  (Strength and Difficulties Questionaire, SDQ; Fremdbeurteilungsbogen bei ADHS, FBB-ADHS), die kognitive Begabung (über CFT-20-R) und das Alter der Probanden ein. Psychiatrische Komorbidität wurde mit Hilfe der Child Behaviour Checklist (CBCL) erhoben.
N2  - Attention deficit/hyperactivity disorder (ADHD) is one of the most important psychiatric diseases of children and adolescents worldwide. The pathomechanisms are currently not yet fully understood, although there are clear indications of organic brain changes. Transcranial sonography is a non-invasive method, to investigate structural differences in deep brain structures. In previous studies, the method was able to demonstrate a change in the echogenicity of the substantia nigra (SN) in children with ADHD compared to healthy control subjects. 
This study investigates the possible physiological background of the increased echogenicity of the substantia nigra including imaging procedures. For this purpose, in the present multimodal study, a transcranial ultrasound examination (TCS) to determine the echogenic area of the substantia nigra and a neuromelanin-sensitive cMRI to detect the neuromelanin-associated volume of the SN and the neuromelanin-associated Contras SN/Cb were used in 20 male children with ADHD between the ages of 8 and 12 years. 
The concentrations of iron, ferritin and transferrin in the blood were determined as parameters of the peripheral iron balance. The evaluation also included the strength of the ADHD symptoms (Strength and Difficulties Questionnaire, SDQ; external assessment form for ADHD, FBB-ADHD), the cognitive ability (via CFT-20-R) and the age of the test subjects. Psychiatric comorbidity was assessed using the Child Behavior Checklist (CBCL).
KW  - TCS
KW  - Neuromelanin
KW  - ADHS
KW  - Transkranielle Sonographie
KW  - Aufmerksamkeitsdefizit-Syndrom
KW  - Zweikomponentensystem <Molekularbiologie>
KW  - Eisen
Y1  - 2024
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-348295
ER  - 
TY  - THES
A1  - Knaf, Tobias
T1  - Spezifische Bindung von Aluminium und Eisen an den kationenselektiven Kanal MppA von Microthrix parvicella
T1  - Specific binding of aluminium and iron ions to a cation-selective cell wall channel of Microthrix parvicella
N2  - Schwermetallsalze wie beispielsweise Aluminium- oder Eisensalze werden in der Abwasserbehandlung zur Prävention und Bekämpfung von Blähschlamm, Schwimmschlamm und Schaumbildung verwendet. Dadurch kann eine Verbesserung der Schlammabsetzeigenschaften im Nachklärbecken erreicht werden. Übermäßiges Wachstum des grampositiven Bakteriums Microthrix parvicella gilt dabei als Hauptursache von Schlammabsetzproblemen und kann ebenfalls durch die Dosierung von schwermetallhaltigen Flockungs- und Fällungsmitteln vermieden werden. Da diese Verbindungen in Wasser gelöst sind, müssen sie die Außenmembran bestimmter Bakterien passieren. Nur der Einbau von wassergefüllten Kanälen erlaubt den gelösten Salzen das Passieren der durch hydrophobe Fettsäuren aufgebauten zusätzlichen Permeabilitätsbarriere. In dieser Arbeit wurden wassergefüllten Kanäle von Microthrix parvicella isoliert, aufgereinigt und mit Hilfe der Black-Lipid-Bilayer-Technik charakterisiert. Ergänzend wurde der Einfluss und der Durchlass der Flockungs- und Fällungsmittel in Titrationsexperimenten untersucht. Dabei konnte ein wassergefüllter Kanal, der die Bezeichnung MppA erhielt, gefunden werden, welcher eine Leitfähigkeit von 600 pS in 1 M Kaliumchlorid und eine Bindestelle für mehrwertige Kationen wie Eisen oder Aluminium zeigte. Die Bindung dieser mehrwertigen Kationen führte zu einer Änderung der Ionenselektivität. Ohne Bindung mehrwertiger Kationen zeigte der Kanal eine leichte Kationenselektivität. Nach der Bindung wechselte die Ionenselektivität zu einer Anionenselektivität, was auf eine spezifische Ladungsverteilung im Kanal hinweist. Der Kanal MppA zeigte gleichwertige Bindekonstanten für Aluminium und Eisen. Beide Metalle werden als Fällungs- und Flockungsmittel in Kläranlagen zum Verhindern von Schwimm- und Blähschlamm verwendet. Frühere Arbeiten offenbarten bereits, dass hauptsächlich der Aluminiumanteil entscheidend für die Wirkung dieser Mittel ist. Diese Beobachtungen in Verbindung mit den Ergebnissen dieser Arbeit führten zu der Annahme, dass Eisen und Aluminium eine kompetitive Bindung an der Bindestelle im Kanalinneren zeigen könnten. So könnte in manchen Fällen Aluminium anstelle des sonst als Spurenelement benötigten Eisens durch den Kanal transportiert werden und in Enzym-Substrat-Komplexen eingebaut werden. Dadurch könnten toxische Effekte auftreten, die letztlich ein Absterben des Organismus zur Folge hätten. Für die Bindung der Metallsalze konnte zusätzlich eine pH-Abhängigkeit beobachtet werden. Nur eine Zugabe von Metalllösungen mit einem pH-Wert kleiner 6 führte zu einer Bindung im Kanal. Die Zugabe von Metalllösungen mit einem pH-Wert größer 6 zeigte keinen Effekt auf die Leitfähigkeit des Kanals. Diese Ergebnisse bestätigen die auf Kläranlagen und in vorherigen Arbeiten getätigte Beobachtung, dass der pH-Wert für die Wirksamkeit der Verbindungen entscheidend ist. In dieser Arbeit konnte jedoch erstmals gezeigt werden, dass der pH-Wert direkt die Bindung der Metallsalze beeinflusst.
N2  - Heavy metal salts like aluminium or iron compounds are used in waste water treatment plants to prevent bulking sludge, floating sludge and foaming and for this reason to enhance the settleability of the sludge flocs in the secondary clarifier. Excessive growth of the Gram-positive bacterium Microthrix parvicella is one of the main origins of sludge settlement problems and can be avoided by the dosage of heavy metal salts containing flocculation and precipitations agents as well. As these agents are dissolved in water, they have to pass the outer membrane of certain bacteria. Only the incorporation of water-filled channels into the membrane allows the solutes to pass this second permeability barrier build out of hydrophobic fatty acids. In this study, the water-filled channels of Microthrix parvicella were characterized with black lipid bilayer assays and the influence and the pass through of the flocculation and precipitations agents were investigated in titration experiments. A water-filled channel called MppA with a conductance of 600 pS in 1 M potassium chloride could be found which has a binding site for polyvalent cations like iron or aluminium. The binding of polyvalent cations to the binding site inside the channel led to a switch in the ion selectivity. Without binding of polyvalent cations, the channel showed slight cation selectivity. After the binding the selectivity switched to an anion selectivity indicating a special charge distribution in the channel. The channel MppA which was found in Microthrix parvicella showed same binding constants for aluminium and iron. Both metals are used as precipitation and flocculation agents and to prevent bulking sludge and floating sludge in waste water treatment plants. Other former works revealed already that only the aluminium part is decisive for the effect of these agents. These observations in addition to the results of this work led to the suggestion that iron and aluminium show a competitive binding to the binding site. In some cases aluminium might be transported through the channel and incorporated to some enzyme-substrate-complexes instead of the iron which usually acts as a micronutrient. This could lead to toxic effects and the dieback of the organism. A pH-dependency could be found for the binding of the metal salts. Only the addition of metal solutions with a pH lower than 6 led to a binding. The addition of solutions with pH-values higher than 6 showed no effect to the conductivity of the channel. These results confirm the observation done on waste water treatment plants and in other former studies that the pH value is generally decisive for the effect of the agents. But this work could show for the first time that the pH directly affects the binding of the metal salts.
KW  - Aluminium
KW  - Eisen
KW  - Porin
KW  - Microthrix parvicella
KW  - MppA
KW  - Zellwandkanal
KW  - aluminium
KW  - iron
KW  - cell wall channel
KW  - porin
KW  - Microthrix parvicella
KW  - Fadenbakterien
KW  - Abwasserreinigung
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-77011
ER  - 
TY  - THES
A1  - Moigno, Damien
T1  - Study of the ligand effects on the metal-ligand bond in some new organometallic complexes using FT-Raman and -IR spectroscopy, isotopic substitution and density functional theory techniques
T1  - Untersuchung der Wirkung von Liganden auf die Metall-Ligand Bindungen einiger neuer organometallischer Komplexe mit Hilfe der FT-Raman und -IR Spektroskopie, isotopischen Substitution und DFT Techniken
N2  - The present studies which have been performed in the work-group C-2 (Prof. W. Kiefer) within the program of the Sonderforschungsbereichs 347, deal with the FT-Raman and –IR spectroscopy on new organometallic complexes, synthesized in the work-groups B-2 (Prof. W. Malisch), B-3 (Prof. W. A. Schenk), D-1 (Prof. H. Werner) and D-4 (Prof. D. Stalke). The FT-Raman spectra recorded at 1064 nm led to very useful and interesting information. Furthermore, the DFT calculations which are known to offer promise of obtaining accurate vibrational wavenumbers, were successfully used for the assignment of the vibrational spectra. For the first time it has been possible to ascribe exactly the n(RhC) stretching mode in the vinylidene rhodium(I) complex trans-[RhF(=C=CH2)(PiPr3)2] by using isotopic substitution, in conjunction with theoretical calculations. This is also true for the complexes trans-[RhF(CO)(PiPr3)2], trans-[RhF(C2H4)(PiPr3)2], trans-[RhX(=C=CHPh)(PiPr3)2] (X = F, Cl, Br, I, Me, PhCºC) and trans-[RhX(CN-2,6-xylyl)(PiPr3)2] (X = F, Cl, Br, I, CºCPh). In addition, the comparison between the n(RhC) wavenumbers of the complexes trans-[RhF(=13C=13CH2)(PiPr3)2] and trans-[RhF(CO)(PiPr3)2], containing the isoelectronic ligands 13C=13CH2 and CO, which have the same reduced mass, indicated that the Rh-C bond is stronger in the carbonyl than in the vinylidene complex. Besides, the n(RhF) stretching mode, which has been observed at higher wavenumbers in the FT-Raman and -IR spectra of trans-[RhF(CO)(PiPr3)2], showed that the carbonyl ligand is a better p-acceptor and a less effective s-donor than the vinylidene one. Moreover, the comparison of the n(CºC) and n(Rh-C) modes from the FT-Raman spectrum of the complexes trans-[Rh(CºCPh)(L)(PiPr3)2] (L = C=CHPh, CO, CN-2,6-xylyl) point out that the p-acceptor ability of the ligand trans to CºCPh should rise in the order C=CH2 < CO < CN-2,6-xylyl £ C=CHPh. The investigated sensitivity of the n(RhC), n(CC), n(CO) and n(CN) vibrational modes to the electronic modifications occuring in the vinylidene, carbonyl, ethylene and isonitrile complexes, should allow in the future the examination of the p-acceptor or p-donor properties of further ligands. Likewise, we were able to characterize the influence of various X ligands on the RhC bond by using the n(RhC) stretching mode as a probe for the weakening of this. The calculated wavenumbers of the n(RhC) for the vinylidene complexes trans-[RhX(=C=CHR)(PiPr3)2], where R = H or Ph, suggested that the strength of the Rh=C bond increases along the sequence X = CºCPh < CH3 < I < Br < Cl < F. For the series of carbonyl compounds trans-[RhX(CO)(PiPr3)2], where X = F, Cl, Br and I, analogous results have been obtained and confirmed from the model compounds trans-[RhX(CO)(PMe3)2]. Since, the calculated vibrational modes for the ethylene complex trans-[RhF(C2H4)(PiPr3)2] were in good agreement with the experimental results and supported the description of this complex as a metallacyclopropane, we were interested in getting more information upon this class of compounds. In this context, we have recorded the FT-Raman and -IR spectra of the thioaldehyde complexes mer-[W(CO)3(dmpe)(h2-S=CH2)] and mer-[W(CO)3(dmpe)(h2-S=CD2)] which have been synthezised by B-3. The positions of the different WL vibrational modes anticipated by the DFT calculations, were consistent with the experimental results. Indeed, the analysis of the band shifts in the FT-Raman and –IR spectra of the isotopomer mer-[W(CO)3(dmpe)(h2-S=CD2)] confirmed our assignment. The different stereoisomers of complex mer-[W(CO)3(dmpe)(h2-S=CH2)] were investigated too, since RMN and IR-data have shown that complex mer-[W(CO)3(dmpe)(h2-S=CH2)] lead in solution to an equilibrium. Since the information on the vibrational spectra of the molybdenum and tungsten complexes Cp(CO)2M-PR2-X (M = Mo, W; R = Me, tBu, Ph; X = S, Se) is very scarce, we extended our research work to this class of compounds. We have tried to elucidate the bonding properties in these chalcogenoheterocycle complexes by taking advantage of the mass effect on the different metal atoms (W vs. Mo). Thus, the observed band shifts allowed to assign most of the ML fundamental modes of these complexes. This project and the following one were a cooperation within the work-group B-2. The Raman and IR spectra of the matrix isolated photoproducts expected by the UV irradiation of the iron silyl complex Cp(CO)2FeSiH2CH3 have been already reported by Claudia Fickert and Volker Nagel in their PhD-thesis. Since no exact assignment was feasible for these spectra, we were interested in the study of the reaction products created by irradiation of the carbonyl iron silyl complex Cp(CO)2FeCH2SiH3. Although the calculated characteristic vibrational modes of the metal ligand unit for the various photoproducts are significantly different in constitution, they are very similar in wavenumbers, which did not simplify their identification. However, the theoretical results have been found to be consistent with the earlier experimental results. Finally, the last part of this thesis has been devoted to the (2-Py)2E- anions which exhibit a high selectivity toward metal-coordination. All di(2-pyridyl) amides and -phosphides which were synthesized by D-4, coordinate the R2Al+ fragment via both ring nitrogen atoms. This already suggests that the charge density in the anions is coupled into the rings and accumulated at the ring nitrogen atoms, but the Lewis basicity of the central nitrogen atom in Et2Al(2-Py)2N is still high enough to coordinate a second equivalent AlEt3 to form the Lewis acid base adduct Et2Al(2-Py)2NAlEt3. Due to the higher electronegativity of the central nitrogen atom in Me2Al(2-Py)2N, Et2Al(2-Py)2N and Et2Al(2-Py)2NAlEt3, compared to the bridging two coordinated phosphorus atom in Me2Al(2-Py)2P and Et2Al(2-Py)2P, the di(2-pyridyl)amide is the hardest Lewis base. In the phosphides merely all charge density couples into the rings leaving the central phosphorus atom only attractive for soft metals. These results were confirmed by using DFT and MP2 calculations. Moreover, a similar behaviour has been observed and described for the benzothiazolyl complex [Me2Al{Py(Bth)P}], where complementary investigations are to be continued. The DFT calculations carried out on the model compounds analysed in these studies supply very accurate wavenumbers and molecular geometries, these being in excellent agreement with the experimental results obtained from the corresponding isolated complexes.
N2  - Die vorliegende Arbeit wurde im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 347 „Selektive Reaktionen Metall-aktivierter Moleküle“ im Teilprojekt C-2 (Prof. W. Kiefer) „Laserspektroskopie zur Charakterisierung der Struktur und Dynamik Metall-gebundener Moleküle“ durchgeführt. Diese befaßt sich mit den Infrarot- und Raman-spektroskopischen Untersuchungen an Übergangsmetallverbindungen, die in den Teilprojekten B-2 (Prof. W. Malisch), B-3 (Prof. W. A. Schenk), D-1 (Prof. H. Werner), D-4 (Prof. D. Stalke) synthetisiert wurden. Durch den Einsatz der FT-Raman-Spektroskopie mit langwelliger Laseranregung im NIR-Bereich und zum Teil von isotopenmarkierten Molekülen konnten aussagekräftige Spektren erhalten werden. Die Dichtefunktionnaltheorie stellte sich als geeignetes Mittel zur Vorhersage und Interpretation der Schwingungsspektren heraus. Abhängig von der Größe der betrachteten Komplexe waren jeweils Rechnungen nötig, die auf sehr unterschiedlichen theoretischen Niveaus basierten. Zum ersten Mal wurde mit Hilfe der Isotopenmarkierung und der Dichtefunktionaltheorie die Valenzschwingung n(Rh=C) in trans-[RhF(L)(PiPr3)2] (L = C=CH2, 13C=13CH2) charakterisiert. Diese zeigte sich als eine starke Raman-Bande und konnte ebenfalls im trans-[RhF(CO)(PiPr3)2] identifiziert werden. Darüber hinhaus erkannte man beim Vergleich von trans-[RhF(13C=13CH2)(PiPr3)2] und trans-[RhF(CO)(PiPr3)2] eine Verschiebung nach höheren Wellenzahlen der Valenzschwingung n(RhC) für den Carbonyl-Komplex. Einerseits haben beide Liganden 13C=13CH2 und CO die gleiche reduzierte Masse, was die elektronische Natur der n(RhC)-Verschiebung zeigt, welche eine Verstärkung der RhC-Valenzkraftkonstanten im Fall des Carbonyls belegt. Anderseits weist die Verschiebung der n(RhF)-Streckschwingung nach höheren Wellenzahlen im Carbonyl-Komplex für deren Ligand bessere p-Akzeptor- und schlechtere s-Donor-Eigenschaften gegenüber dem Vinyliden auf. Durch die aus solchen Untersuchungen gewonnenen n(RhC)- und n(CºC)-Verschiebungen in den verschiedenen untersuchten Komplexen ergibt sich die folgende Reihe abnehmender p-Akzeptorstärke: C=CHPh ³ CN-2,6-xylyl > CO > C=CH2. Die Empfindlichkeit der Valenzschwingungen n(RhC), n(CC), n(CO) und n(CN) gegenüber Veränderungen der elektronischen Verhältnisse in Vinylidene-, Carbonyl-, Ethylene- und Isonitrile-Komplexen läßt sich ihrerseits als „Sonde“ zur Untersuchung der p-Akzeptor-bzw. p-Donor-Eigenschaften anderer Liganden nutzen. Die Beeinflussung, vor allem die Schwächung der RhC-Bindung durch einen trans-ständigen Liganden konnte dadurch an den Komplexen trans-[RhX(13C=13CH2)(PiPr3)2] (X = F, Cl, Br, I), trans-[RhX(C=CHPh)(PiPr3)2] (X = F, Cl, Br, I, Me, PhCºC), trans-[RhX(CO)(PiPr3)2] (X = F, Cl, Br, I, PhCºC) und trans-[RhX(CN-2,6-xylyl)(PiPr3)2] (X = F, Cl, Br, I, PhCºC) untersucht werden. Die FT-Raman Spektroskopie zeigte sich als eine nützliche Methode zur Untersuchung des Trans-Einflusses. MO- und NBO-Berechnungen waren dabei sehr hilfreich, um diesen Effekt zu charakterisieren. Eine weitere Substanzklasse der hier untersuchten Übergangsmetallverbindungen stellen die verschiedenen Molybden- und Wolframkomplexe dar, die in den Teilprojekten B-3 und B-2 synthetisiert wurden. In diesem Zusammenhang wurden die FT-Raman- und –IR-Spektren von den polykristallinen Thioaldehyd-Komplexen mer-[W(CO)3(dmpe)(h2-S=CR2)] (R = H, D) aufgenommen und mit Dichtefunktionalrechnungen verglichen. Die Isotopenmarkierung lieferte eine klare Zuordnung der n(WC) und n(CS) Valenzstreckschwingungen, welche den partialen CS-Doppelbindungscharakter in diesen Verbindungen zeigte. Zudem konnte eine vollständige Analyse dieser Komplexe mit Hilfe der DFT-Rechnungen erlangt werden. NMR- und IR-Daten zeigten, daß bei einer Lösung von mer-[W(CO)3(dmpe)(h2-S=CH2)] ein Gleichgewicht stattfindet. Infolgedessen wurden die Energien der unterschiedlichen Stereo-Isomere von mer-[W(CO)3(dmpe)(h2-S=CH2)] untersucht, welche in sehr guter Übereinstimmung mit dem experimentellen Befund standen. Die Umsetzung der Phosphenium-Komplexe Cp(CO)2M=PR2 (M = W, Mo; R = tBu, Ph) mit Schwefel oder Selen lieferte entsprechende stabile [2+1]-Cycloaddukte in guten bis sehr guten Ausbeuten. FT-Ramanspektren von solchen Verbindungen wurden auf der Basis von Dichtefunktionalrechnungen aufgenommen und diskutiert. Diese Untersuchungen fanden in Zusammenarbeit mit Teilprojekt B-2 statt und hatten die Aufklärung der Bindungseigenschaften des Dreirings in diesen Komplexen zum Ziel. Die wichtigsten n(M-L) Valenzschwingungen konnten ebenso charakterisiert werden. Bei der UV-Bestrahlung von Cp(CO)2FeSiH2Me und Cp(CO)2FeCH2SiH3 sind verschiedene Photoprodukte bzw. Intermediate zu erwarten. In den Dissertationen von Claudia Fickert und Volker Nagel sind Veränderungen an den Raman- bzw. IR-Spektren der UV-Bestrahlungexperimente der matrixisolierten Substanzen vorgestellt und diskutiert worden. Dabei wurde die a-H-Umlagerung nach photochemischer Decarbonylierung als stabilstes Intermediat postuliert. Jedoch konnten keine eindeutigen Aussagen getroffen werden. Aufgrund dessen wurde die theoretische photochemisch induzierte Decarbonylierung und anschließenden Umlagerungen von Cp(CO)2FeSiH2Me und Cp(CO)2FeCH2SiH3 mit Hilfe der Dichtefunktionaltheorie behandelt und in einem Kapitel der vorliegenden Dissertation dargestellt. Im letzten Teil dieser Arbeit wurden Raman-Spektren und quantenchemische Rechnungen an Di(2-Pyridyl)systemen durchgeführt, die im Teilprojekt D-4 synthetisiert wurden. Die Py2E--Anionen weisen eine außergewöhnliche Selektivität bezüglich der Metallkoordination auf. Um geeignete Vorläufermoleküle zur Darstellung dünner III/V-Schichten mittels MOCVD-Experimente darzustellen, wurde Py2NH und Py2PH mit Et3Al bzw. Me3Al umgesetzt. Ein deutlicher Unterschied zwischen Amid und Phosphid ist in der Reaktivität gegenüber einem weiteren Lewis-säuren Äquivalent Et3Al bzw. Me3Al zu erkennen. Das bivalente amidische Stickstoffatom ist im Gegensatz zum Phosphoratom zu einer weiteren Koordination befähigt, was mittels DFT- und MP2-Rechnungen belegt wurde. Der Py(Bth)P--Ligand in [Me2Al{Py(Bth)P}] kann als doppelter Hart/Weich-Chelatligand bezeichnet werden. Das Me2Al+-Fragment koordiniert über die „harte Seite“ des Liganden (den Pyridylstickstoffatomen), während die „weiche Seite“ als P-S-Chelatligand weiterhin in der Lage sein sollte, weiche Übergangsmetallkomplexfragmente [M] zu stabilisieren. Diese Verbindung wurde zum Teil mit den obengenannten Methoden charakterisiert und sollte in weiter untersucht werden. Die durchgeführten DFT-Rechnungen lieferten nicht nur eine Möglichkeit der Interpretation von Schwingungsspektren, sondern erlaubten auch den Vergleich berechneter Molekülgeometrien mit Daten von Kristallstrukturanalysen und lieferten wichtige Antworten zu verschiedenen Problemstellungen.
KW  - Übergangsmetallkomplexe
KW  - Ligand
KW  - Fourier-Spektroskopie
KW  - Isotopieeffekt
KW  - Dichtefunktionalformalismus
KW  - FT-Raman
KW  - Infrarot
KW  - Spektroskopie
KW  - DFT
KW  - Vinyliden-
KW  - Ethylen-
KW  - Isonitril-
KW  - Carbonyl-
KW  - Thioaldehyd-
KW  - Silyl-Komplexen
KW  - Rhodium
KW  - Wolfram
KW  - Eisen
KW  - FT-Raman
KW  - infrared
KW  - spectroscopy
KW  - DFT calculations
KW  - vinylidene complexes
KW  - carbonyl complexes
KW  - ethylene complexes
KW  - isonitrile complexes
Y1  - 2001
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-3101
ER  - 
TY  - THES
A1  - Mäurer, André Germar Paul
T1  - Analysis of the Chlamydophila pneumoniae and host transcriptome in the acute and iron depletion-mediated persistent infection
T1  - Analyse des Transkriptoms von Chlamydophila pneumoniae und der Wirtszelle während der akuten und der durch Eisenmangel vermittelten persistenten Infektion
N2  - The obligate intracellular gram-negative bacterium, Chlamydophila pneumoniae (Cpn), has a significant impact as an acute and chronic disease-causing pathogen. Its potential to undergo persistent infections has been linked to chronic diseases. Several in vitro cell culture models are used to study persistent conditions, mainly IFN_ stimulation, treatment with antibiotics and iron depletion. Little is known about changes in the Cpn transcriptome during the acute and persistent infection. Therefore, the Cpn transcriptome during its acute developmental cycle and iron depletion-mediated persistence was examined in this study. Based on expression profiles, genes with similar expression changes formed 12 clusters using the self-organizing map algorithm. While other studies define genes based on their onset of transcription, here the important feature for clustering was the expression profile. This turned out to be more appropriate for comparing the time specific relevance of a certain cluster of genes to their proposed functions in the cycle. The Cpn clusters were grouped into the 'Early', 'Mid' and 'Late' classes as described for Ctr. Additionally, a new gene expression class containing genes with steadily increasing expression at the end of the developmental cycle was defined and termed 'Tardy' class. Comparison of the Cpn clusters to published proteomics data showed that genes encoding elementary body (EB) proteins peaked in the 'Late' gene cluster. This indicated that genes of the ‘Late’ and ‘Tardy’ class have different roles in RB to EB re-differentiation. Moreover, using lexical comparison the EB mRNA profile was significantly linked to the ‘Tardy’ cluster class. This provided evidence that initial translation in the cycle might be directed from stable transcripts present in the infectious EB form. Based on these criteria the novel ‘Tardy’ class was separated from the ‘Late’ class. The gene ontologies were used to identify specific pathways and physiological functions active during the different phases of development. Additionally, the transcriptome of Cpn in the persistent stage was compared to that of the acute developmental cycle. The Cpn transcriptome was altered in the iron-depletion mediated persistence. Genes upregulated were linked to clusters at the beginning of the developmental cycle, and genes down-regulated were linked to clusters at the end of the developmental cycle. These data provided strong evidence that the Cpn transcriptome during persistence is a gene expression arrest in mid-development. In early acute infection convergently or divergently oriented gene pairs preferentially had an antagonistic expression profile, whereas tandemly oriented gene pairs showed a correlated expression profile. This suggests that the Cpn genome is organized mainly in tandemly arranged operons and in convergently or divergently oriented genes with favored antagonistic profiles. The microarray studies done with the Cpn strain CWL029 also showed expression signals for several genes annotated only for the Cpn strains AR39 and J138. BLAST comparison verified that these genes are also coded in the CWL029 genome. Several of these genes were convergently arranged with their neighboring gene and shared overlapping genome information. Among these were parB, involved in DNA segregation and rpsD, an alternative sigma factor responsible for the transcription at late stages of the developmental cycle. Both genes have been described to have major roles in the chlamydial cycle. These genes had an antagonistic expression profile at the beginning of the acute developmental cycle and in persistence, as described before to be predominant for convergently oriented genes. Real time RT-PCR analysis showed that full-length rpsD mRNA transcripts were down-regulated, whereas short-length rpsD mRNA transcripts were up-regulated during the persistent infection. This demonstrated that the rpsD promoter is activated during the persistent infection and that because of the collision of the RNA polymerases full length transcripts were down-regulated. This sigma factor-independent mechanism is known as ‘Transcriptional Interference’. This is the first description on how the alternative sigma factor rpsD might be down-regulated during persistent infections. Finally, the host cell transcriptome was analyzed in the acute and persistent infection mediated by the depletion of iron. Cpn infection triggered the upregulation of relB, involved in an alternative NF-KB signaling pathway. Several genes coding for cell cycle proteins were triggered, including cyclin G2 and cyclin D1 and inhibitors of CDK4. Taken together, this work provides insights into the modulation of the pathogen and the host transcriptome during the acute infection and the iron mediated persistent infection.
N2  - Das obligat intrazelluläre, gram-negative Bakterium Chlamydophila pneumoniae (Cpn) wird mit akuten und chronischen Krankheiten in Verbindung gebracht. Besonders sein Potential persistente Infektionen zu durchlaufen ist mit chronischen Krankheiten korreliert worden und deshalb von besonderem Interesse. Verschiedene in vitro Zellkulturmodelle werden verwendet um persistente Infektionen zu untersuchen, darunter IFN_ Stimulation, Antibiotika Behandlung und Eisenmangel. Über die Genregulation von Cpn als auch der Wirtzelle in der akuten und persistenten Infektion ist jedoch wenig bekannt. In dieser Arbeit wurde das Cpn Transkriptom als auch das von epithelialen Wirtszellen in der akuten und in der durch Eisenmangel induzierten Infektion untersucht. Mittels eines Algorithmuses für ‚selbstorganisierende Netzwerke’ (SOM) wurden signifikant regulierte Gene aufgrund ihres Expressionsprofiles in 12 Cluster gegliedert. Diese 12 Cluster wurden wiederum in die Klassen der ‘Frühen’ (engl.: ‘Early’), ‘Mittleren’ (engl.: ‘Mid’) und ‘Späten’ (engl.: ‘Late’) Gene eingeteilt. Diese Unterteilung lehnt sich an schon beschriebenen Genexpressionsstudien für Ctr an. Weiterhin wurde die neue Klasse der ‘Verspäteten’ (engl.: ‘Tardy’) Gene eingeführt. Diese hatten am Ende des Entwicklungszykluses ein kontinuierlich ansteigendes Expressionsprofil. Mit publizierten Proteinen aus chlamydialen Elementarkörperchen (EK) korrelierten vor allem Gene aus den ‘Späte’ jedoch nicht aus den ‘Verspätete’ Klassen. Gene dieser beiden Klassen müssen also eine unterschiedliche Rolle im EK Redifferenzierungsprozess spielen. Weiterhin waren überdurchschnittlich viele mRNA Transkripte aus der Klasse der ‘Verspäteten’ Gene in den EK vorhanden. Dies führte zu der Annahme, daß ein Teil der initiale Proteinexpression von stabilen mRNA-Transkripten aus der infektiösen EK Form erfolgt. Anschließend wurden, Gene, die für spezifische Signalwege und physiologische Funktionen von Cpn kodieren, basierend auf der ‚Gene Ontology’ während des Entwicklungszykluses untersucht. Weiterhin wurde das Transkriptom von Cpn in der Persistenz mit dem Transkriptom der akuten Infektion verglichen. Unter Persistenzbedingungen zeigte Cpn ein verändertes Expressionsprofil. Hochregulierte Gene konnten akuten Clustern am Anfang des akuten Entwicklungszykluses und herunterregulierte Gene Clustern am Ende des akuten Entwicklungszykluses zugeordnet werden konnten. Dies legt nahe, daß es sich bei der Persistenz nicht um ein neues Transkriptionsprofil handelt, sondern eher um eine Arretierung des Transkriptomes in der Mitte des akuten Entwicklungszykluses. Weiterhin zeigten konvergent und divergent orientierte Gene am Anfang des Zyklus bevorzugt ein antagonistisches Expressionsprofil, während in Reihe angeordnete (‘tandem’) Gene ein korreliertes Expressionsprofil aufwiesen. Bei den mit dem Cpn Stamm CWL029 durchgeführten Mikroarrayexperimenten konnten auch Expressionswerte für einige ausschließlich für die Stämme AR39 und J138 beschriebenen Gene gemessen werden. Ein Vergleich mittels BLAST zeigte, daß diese Gene auch im CWL029 Genom kodiert sind. Dazu gehörten mehrere Gene, welche konvergent zu ihren Nachbargenen orientiert waren und eine Sequenzüberlappung mit diesen aufwiesen. Darunter fielen parB, welches eine Rolle für die Trennung der DNA in der Zellteilung spielt, und rpsD, ein alternativer Sigma-Faktor, der für die Transkription in der späten Phase des Entwicklungszyklus verantwortlich ist. Für beide Genpaare konnte in der frühen akuten und in der persistenten Infektion ein antagonistisches Expressionsprofil beobachtet werden, wie es bei konvergent orientierten Genpaaren überwiegt. Mittels quantitativer qRT-PCR wurde für rpsD gezeigt, dass vollständige mRNA-Fragmente in der Persistenz herunterreguliert, während kurze mRNA-Fragmente hochreguliert waren. Als Erklärung für diesen Effekt dient ein Modell, welches auf einer Kollision der RNA Polymerasen basiert. Dieser Sigma-Faktor unabhängige Mechanismus ist in der Literatur als ‘Transkriptionelle Interferenz’ bekannt und führt so trotz einer Promoteraktivierung zu einer verminderten Anzahl an vollständigen mRNA Transkripten. Die Herunterregulation von RpsD auf Proteinebene in der Cpn Persistenz ist beschrieben worden. Im letzten Teil dieser Arbeit wurde das Wirtszelltranskriptom in der akuten und persistenten Infektion untersucht.Infektion mit Cpn führte zu einer Hochregulation von relB, welches an alternativen NF-KB Signalwegen beteiligt ist und das anti-apoptotische Potential verstärkt. Weiterhin waren Gene differentiell exprimiert, welche für die Zellzyklusproteine Cyclin-G2 und Cyclin-D1 sowie Inhibitoren von CDK4 kodieren. Zusammenfassend gibt diese Arbeit gibt einen Einblick sowohl in das Transkriptom des Pathogens als auch der Wirtszelle während der akuten und durch Eisenmangel ausgelösten persistenten Infektion als auch potentiellen Mechanismen zu Persistenzentstehung auf der Ebene der Genregulation.
KW  - Chlamydia pneumoniae
KW  - Infektion
KW  - Transkriptom
KW  - Eisenmangel
KW  - Transkiptom
KW  - Eisen
KW  - Chlamydien
KW  - Chlamydophila pneumoniae
KW  - Mikroarray
KW  - transkiptome
KW  - iron
KW  - Chlamydia
KW  - Chlamydophila pneumoniae
KW  - microarray
Y1  - 2006
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-21415
ER  - 
TY  - THES
A1  - Roschmann, Konrad J.
T1  - Mn(salen)- und Fe(porph)-katalysierte enantioselektive Epoxidierungen
T1  - Mn(salen)- and Fe(porph)-catalyzed enantioselective epoxidations
N2  - Ziel der vorliegenden Arbeit war es zum einen, das Potential von chiralen Eisenporphyrin- und Mangansalen-Katalysatoren zur kinetischen Racematspaltung sekundärer Allylalkohole durch asymmetrische Epoxidierung auszuloten. Zum anderen sollten Untersuchungen zum Mechanismus der Jacobsen-Katsuki-Epoxidierung durchgeführt werden; ein besonderes Augenmerk lag dabei auf der Fragestellung, welche Faktoren dazu führen, dass bei der Umsetzung von cis-Olefinen ein Gemisch aus cis- und trans-Epoxiden erhalten wird. Eine Auswahl arylsubstituierter Allylalkohole IIa-f wurde mit den Katalysatoren Ia und Ib,c und 0.8 bzw. 0.6 Äquivalenten an Iodosobenzol als Sauerstoffdonor umgesetzt (Gl. I), wobei es zu einer kinetischen Racematspaltung kommt. Die Oxidation verläuft für beide Katalysatorsysteme sowohl chemoselektiv (vorwiegend Epoxidierung) als auch diastereoselektiv (dr bis zu > 95:5). Als Hauptprodukte werden für die offenkettigen Allylalkohole IIa,e,f die threo-konfigurierten Epoxyalkohole III erhalten, während die cyclischen Allylakohole IIb-d die entsprechenden cis-Epoxyalkohole III lieferen. 1,1-Dimethyl-1,2-dihydro-2-naphthol (IIc) ist hierbei eine Ausnahme, da die CH-Oxidation dieses Substrats eine beachtliche Nebenreaktion darstellt. Der Hauptunterschied zwischen den Fe- und Mn-Katalysatoren liegt in der Enantioselektivität: Während mit dem Fe(porph*)-Komplex Ia nur Selektivitäten von maximal 43 Prozent ee (krel = 2.7) erzielt werden, erwiesen sich die Mn(salen*)-Komplexe Ib,c als geeignete Katalysatoren, mit denen ee-Werte von bis zu 80 Prozent (krel = 12.9) erreicht werden. Die in der kinetischen Racematspaltung erzielten Selektivitäten können durch ein synergistisches Zusammenwirken von hydroxy-dirigierendem Effekt einerseits und sterischen Wechselwirkungen zwischen Substrat und Eisen-Komplex oder, im Falle des Mangan-Komplexes, Angriff des Olefins entlang der so genannten Katsuki-Trajektorie andererseits erklärt werden. Fazit: Die chiralen Mn(salen*)-Komplexe Ib,c sind wirkungsvolle Katalysatoren für die asymmetrische Epoxidierung racemischer sekundärer Allylalkohole II. In exzellenten Chemo- und Diastereoselektivitäten entstehen die entsprechenden Epoxyalkohole III mit ee-Werten bis zu 80 Prozent. Die zurückbleibenden Allylalkohole werden dabei bis zu 53 Prozent ee angereichert. Im Vergleich dazu weist der Eisenkomplex Ia eine ungleich geringere Enantioselektivität auf. Mechanistische Untersuchungen mit Vinylcyclopropan Va ergeben, dass die Jacobsen-Katsuki-Epoxidierung nicht über ein kationisches, sondern über ein radikalisches Intermediat abläuft. Dies wird anhand von Produktstudien durch reversed phase-HPLC-Analytik belegt. In weitergehenden Untersuchungen mit cis-Stilben (Vb) und cis-&#61538;-Methylstyrol (Vc) als Sonden zur cis/trans-Isomerisierung wurde festgestellt, dass die Diastereoselektivität der Epoxidierung nicht nur vom Gegenion des Mangankatalysators Ib, sondern auch von der eingesetzten Sauerstoffquelle [OxD] abhängt. Daher musste der Katalysezyklus (Schema A) um eine diastereoselektivitäts-bestimmende Gabelung erweitert werden: Das primär entstehende MnIII(OxD)-Addukt kann entweder unter Abspaltung der Fluchtgruppe zum etablierten MnV(oxo)-Komplex reagieren (Weg 1) oder direkt das Olefin epoxidieren (Weg 2). Während die Sauerstoffübertragung durch die Oxo-Spezies stufenweise über ein Radikalintermediat verläuft und damit zu einer Mischung aus cis- und trans-Epoxid führt, erfolgt der Lewisäure-aktivierte Sauerstofftransfer konzertiert. Der Gegenion-Effekt auf die cis/trans-Isomerisierung erklärt sich dahingehend, dass die Natur des Anions (koordinierend oder nicht-koordinierend) die Lebensdauer des Radikalintermediats und/oder die Lage und Selektivität der Energiehyperflächen der verschiedenen Spinzustände des MnV(oxo)-Oxidans beeinflusst. Fazit: In der Jacobsen-Katsuki-Epoxidierung existiert neben dem etablierten MnV(oxo)-Oxidans zumindest noch ein weiteres; dabei handelt es sich um das MnIII(OxD)-Addukt, dessen Sauerstoff Lewissäure-aktiviert übertragen wird. Ein unterschiedlicher Anteil der beiden Reaktionskanäle erklärt die Unterschiede im Ausmaß der cis/trans-Isomerisierung. Auch das Gegenion des Mangan-Komplexes Ib beeinflusst die cis/trans-Diastereoselektivität. Mit koordinierenden Gegenionen dominiert Isomerisierung zum trans-Epoxid, während nicht-koordinierende Gegenionen bevorzugt zum cis-Epoxid führen.
N2  - The aim of the present work was to explore the potential of chiral iron(porphyrin) and manganese(salen) complexes for the kinetic resolution of secondary allylic alcohols by asymmetric epoxidation. Furthermore, the mechanism of the Jacobsen-Katsuki epoxidation was investigated by elucidating the factors that determine the cis/trans diastereoselectivity in the epoxidation of cis olefins. A set of aryl-substituted racemic allylic alcohols IIa-f has been oxidized by the catalysts Ia and Ib,c with 0.8 or 0.6 equiv. of iodosyl benzene as oxygen source (eq. I) to effect kinetic resolution. For both catalysts, the oxidation is chemoselective (predominantly epoxidation) as well as diastereoselective (dr up to > 95:5), to afford the threo- or cis-configured epoxy alcohols III as main products. In this kinetic resolution, one enantiomer of the allylic alcohol II is preferentially epoxidized to give the corresponding epoxy alcohol III in ee values up to 80 per cent, the other enantiomer remains unreacted and is enriched (up to 53 per cent ee). Quite exceptional is 1,1-dimethyl-1,2-dihydro-2-naphthol (IIc), for which the CH oxidation dominates. The main difference between the iron and the manganese catalysts concerns their enantioselectivity: Whereas the Fe(porph*) complex Ia exhibits only moderate ee values of up to 43 per cent (krel up to 2.7), the Mn(salen*) complexes Ib,c provide enantioselectivities of up to 80 per cent ee (krel up to 12.9), which makes them useful catalysts for the kinetic resolution of the allylic alcohols II. The appreciable selectivities displayed for the manganese complexes Ib,c in these asymmetric epoxidations may be rationalized in terms of the synergistic interplay between the hydroxy-directing effect and the interactions of the catalyst and the substrate in the attack of the olefin along the Katsuki trajectory. Conclusion: The chiral Mn(salen*) complexes Ib,c are highly effective catalysts for the asymmetric epoxidation of the racemic allylic alcohols II. The respective epoxy alcohols III are formed in excellent chemo- and diastereoselectivitites with ee values up to 80 per cent, while the unreacted allylic alcohols are enriched up to 53 per cent ee. In comparison, the enantioselectivity for the iron catalyst Ia is much lower. The manganese-catalyzed oxidation of vinylcyclopropane Va reveals that radical intermediates are formed in the Jacobsen-Katsuki epoxidation rather than cationic ones, as has been confirmed through product studies by reversed-phase HPLC analysis. With cis-stilbene (Vb) and cis-&#61538;-methyl styrene (Vc) as mechanistic probes, it has been shown that the cis/trans diastereoselectivity of the Mn(salen)-catalyzed epoxidation depends not only on the counterion of the catalyst Ib, but also on the oxygen donor [OxD]. A diastereoselectivity-controlling bifurcation step needs to be added to the catalytic cycle (Scheme A), in which the initial MnIII(OxD) adduct may either split off its leaving group to form the established MnV(oxo) species (path 1) or epoxidize the olefin directly (path 2). The oxygen transfer by the oxo complex occurs stepwise through a radical intermediate and results in a mixture of the cis and trans epoxides; in contrast, the Lewis-acid-activated epoxidation is concerted. The effect of the counterion on the cis/trans diastereoselectivity may be explained in terms of whether the anion ligates to the metal. This affects the lifetime of the radical intermediate and/or the reaction profiles of the singlet, triplet and quintet spin states of the MnV(oxo) species, which in turn control the stereoselectivity. Conclusion: In addition to the established MnV(oxo) oxidant, at least one other oxidant has to be involved in the Jacobsen-Katsuki epoxidation; this species is proposed to be the MnIII(OxD) adduct that transfers its oxygen atom in a Lewis-acid activation. Varying proportions of the two oxygen-transfer pathways account for the cis/trans diastereoselectivities observed with the various oxygen donors. The cis/trans ratio also depends on the counterion of the manganese catalyst Ib: Whereas ligating counterions result in extensive cis/trans isomerization, with non-ligating counterions the formation of cis epoxides is strongly favored.
KW  - Mangan
KW  - Eisen
KW  - Epoxidation
KW  - Enantioselektivität
KW  - Katalyse
KW  - Allylalkohol
KW  - Organische Chemie
KW  - Katalyse
KW  - Epoxidierung
KW  - Mangan
KW  - Eisen
KW  - Allylalkohole
KW  - organic chemistry
KW  - catalysis
KW  - epoxidation
KW  - manganese
KW  - iron
KW  - allylic alcohols
Y1  - 2002
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-1182584
ER  - 
TY  - THES
A1  - Schumacher, Dirk
T1  - Eisenfragment-substituierte Silanole, Silylamine und Heterosiloxane von Aluminium, Gallium und Indium
T1  - Iron fragment-substituted Silanols, Silylamines and Heterosiloxanes of Aluminium, Gallium and Indium
N2  - A. Eisenfragment-substituierte Heterosiloxane von Aluminium, Gallium und Indium Die Umsetzung der Ferrio-silanole 5a-c mit Trimethylaluminium, Triisobutylaluminium, Trimethylgallium bzw. Trimethylindium liefert unter Alkaneliminierung die Ferrio-siloxyalane, -gallane bzw. -indane 7a-d, 8a,b und 9a,b in Form von dimeren Aggregaten, welche im Fall von 7b,8b,9a sowie 9b auch röntgenstrukturanalytisch charakterisiert sind. Durch Reaktion der chiralen Ferrio-silanole Cp(OC)2Fe-Si(Me)(R)OH bzw. Cp(OC)(Ph3P)Fe-Si(Me)(R)OH mit AlMe3, GaMe3 bzw. InMe3 erhält man die diastereomeren Ferrio-siloxyalane, -gallane bzw. -indane 8c,9c,11a,b und 12a-c in Form von Dimeren, bei denen man die Aggregation auch NMR-spektroskopisch nachweisen kann. Die Reaktion der Ferrio-silandiole Cp(OC)2Fe-SiR(OH)2 (13a-c) mit einem bzw. zwei Äquivalenten Trimethylgallium (6c) bzw. Trimethylindium (6e) liefert unter Methaneliminierung die dimeren Eisen-substituierten Gallium- bzw. Indiumsiloxanole 14a-e in einem Diastereomerenverhältnis von 50 : 50. 14a-e, die über eine freie Silanolfunktion verfügen, zersetzen sich in Lösung infolge Übertragung des Wasserstoffs vom Sauerstoff auf das Eisenatom. Als Zersetzungsprodukte werden die Eisenhydrid-Verbindung Cp(OC)2Fe-H und Polyheterosiloxane des Typs [RSi(OEMe2)O]n erhalten. Bei der Umsetzung von Cp(OC)2Fe-Si(OH)3 (17) mit Trimethylgallium (6c) bzw. Trimethylindium (6e) erhält man unter Methanabspaltung das Eisen-substituierte Gallium- bzw. Indiumsiloxandiol (18a,b). Setzt man das Ferrio-silantriol 17 mit zwei Äquivalenten Trimethylgallium (6c) in siedendem n-Hexan in Anwesenheit von vier Äquivalenten Tetrahydrofuran um, so resultiert das auch röntgenstrukturanalytisch gesicherte Käfigheterosiloxan 19. Die Umsetzung des Ferriomethyl-silanols Cp(OC)2Fe-CH2-SiMe2OH (20) mit den Trialkylverbindungen der Gruppe 13 (6b-e) liefert unter Alkaneliminierung glatt die Ferriomethyl-substituierten Heterosiloxane 21a-d. Die Aggregation zu Dimeren ist für 21b-d sowohl durch Röntgenstrukturanalyse als auch durch Molgewichtsbestimmung gesichert. B. Phosphan-substituierte Ferrio-silanole und -silantriole: Synthese und Kondensation mit Dimethylchlorsilan Die zweifach Phosphan-substituierten Ferrio-silanole 4a,b können über die Hydrolyse der Ferrio-chlorsilane 2a,b in Anwesenheit von Al2O3 und Triethylamin dargestellt werden. Als alternativer Zugang findet sich der Co2(CO)8-katalysierte H/OH-Austausch an den Ferrio-silanen 3a,b in Gegenwart von Wasser. Der als Zwischenstufe postulierte, zweikernige Komplex Cp(Me3P)2Fe- Si(Me)(p-Tol)Co(CO)4 (5) kann durch Reaktion des Ferrio-silans 3b mit Co2(CO)8 erhalten werden. Das Triphenylphosphan-substituierte Ferrio-trichlorsilan Cp(OC)(Ph3P)Fe-SiCl3 (9) kann im Zweiphasensystem THF/H2O zum Phosphan-substituierten Ferrio-silantriol 10 hydrolysiert werden. Die entsprechende Hydrolyse des kinetisch deaktiverten Cp(Me3P)2Fe-SiCl3 (8b) muß durch Al2O3-Zusatz aktiviert werden. Die Umsetzung der Ferrio-silantriole 10, 11 mit drei Äquivalenten Dimethylchlorsilan und Triethylamin als Hilfsbase führt glatt zu den entsprechenden Ferrio-tetrasiloxanen 12a,b. C. Polychlorierte Metallo-siloxane: Synthese und Austausch- reaktionen mit Methanol und Wasser Die Synthese der polychlorierten Metallo-siloxane 3-5 gelingt durch Umsetzung der Metallate Na[Fe(CO)2Cp] (1a) bzw. Li[W(CO)2(PMe3)Cp] (1b) mit Hexachloro-disiloxan (2a) bzw. Octachlorotetrasiloxan (2b). Das Ferrio-disiloxan 3 kann durch Reaktion mit einem weiteren Äquivalent des Natriumferrats 1a in die Bis(ferrio)-Spezies 6 überführt werden. Die NEt3-assistierte Methanolyse des Ferrio-disiloxans 3 mit drei Äquivalenten MeOH führt unter regiospezifischem Cl/OMe-Austausch am g-Si-Atom zum Trimethoxy-substituierten Ferrio-disiloxan 7, das durch Lösen in Methanol oder Zugabe eines Überschusses an MeOH in eine etherische Lösung von 7 in das vollständig Methoxy-substituierte Derivat 8 umgewandelt werden kann. Bei der Umsetzung des Bis(ferrio)-siloxans 6 mit Methanol bzw. H2O als Nucleophil erhält man sowohl das Tetramethoxy- (10a) als auch das eigenkondensationsstabile Tetrahydroxy-disiloxan 10b, welches mit vier Äquivalenten Dimethylchlorsilan zum entsprechenden Hexasiloxan 11 umgesetzt werden kann. D. Primäre Ferrio-silylamine: Synthese und strukturelle Charakterisierung Die Einwirkung von Natriumamid auf die Phosphan-substituierten Ferrio-chlorsilane 2a-c führt zu den entsprechenden primären Ferrio-silylaminen 3a-c, welche die ersten Übergangsmetall-substituierten primären Silylamine darstellen. Die Molekülstruktur von 3b zeigt im Vergleich zu Organosilylaminen eine signifikante Verlängerung für die Si-N-Bindungslänge mit 1.751(4) Å an.
N2  - A. Ironfragment-substituted Heterosiloxanes of Aluminium, Gallium and Indium The reaction of the ferrio-silanols 5a-c with trimethylaluminium, triisobutylaluminium, trimethylgallium and trimethylindium, respectively, yields the corresponding ferrio-siloxyalanes, -gallanes and -indanes 7a-d, 8a,b and 9a,b via elimination of alkane as dimeric aggregates. This molecular arrangement is in addition proved by X-ray analysis for 7b,8b,9a and 9b. The diastereomeric ferrio-siloxyalanes, -gallanes and -indanes 8c,9c,11a,b and 12a-c are obtained by reaction of the chiral ferrio-silanols Cp(OC)2Fe-Si(Me)(R)OH and Cp(OC)(Ph3P)Fe-Si(Me)(R)OH with AlMe3, GaMe3 and InMe3, respectively. The aggregation to dimers can be proved directly by NMR-spectroscopy. The alkane eliminiation reaction of the ferrio-silanediols Cp(OC)2Fe-SiR(OH)2 (13a-c) with one or two equivalents of trimethylgallium (6c) or trimethylindium (6e) generates the dimeric ferrio-substituted gallium- and indiumsiloxanols 14a-e (d.r. 50 : 50). The decomposition of 14a-e in solution proceeds via hydrogen transfer from the oxygen to the iron atom with the formation of the polymeric heterosiloxanes [RSi(OEMe2)O]n and iron hydride Cp(OC)2Fe-H. The iron-substituted galliumsiloxanediol 18a, and indiumsiloxanediol 18b are obtained from the ferrio-silanetriol Cp(OC)2Fe-Si(OH)3 (17) via the alkane elimination process with trimethylgallium (6c) or trimethylindium (6e), respectively. The reaction of the ferrio-silanetriol 17 with two equivalents of trimethylgallium (6c) in boiling n-hexane in the presence of four equivalents of THF yields the cage-like heterosiloxane 19. The molecular structure of 19 is also proved by X-ray analysis. The ferriomethyl-substituted heterosiloxanes 21a-d can be easily generated by reaction of the ferriomethyl-silanol Cp(OC)2Fe-CH2-SiMe2OH (20) with the group 13 triorganyls 6b-e. The aggregation to dimers is proved for 21b-d by X-ray analyses and molecular weight determination. B. Phosphine-Substituted Ferrio-Silanols and -Silanetriols: Synthesis and Condensation with Dimethylchlorosilane The double phosphine-substituted ferrio-silanols 4a,b can be generated by hydrolysis of the corresponding ferrio-chlorosilanes 2a,b in the presence of Al2O3 and triethylamine. An alternative approach is offered by the Co2(CO)8-catalyzed H/OH-exchange reaction of the ferrio-silanes 3a,b with water. The confirmation of the intermediate dinuclear species Cp(Me3P)2Fe-Si(Me)(p-Tol)Co(CO)4 (5) is proved by independent synthesis starting from the ferrio-silane 3b and Co2(CO)8. The hydrolysis of the phosphine-substituted ferrio-trichlorosilanes Cp(OC)(Ph3P)Fe-SiCl3 (9) and Cp(Me3P)2Fe-SiCl3 (8b) is achieved either in the two-phase system THF/H2O, or assisted by Al2O3, yielding the ferrio-silanetriols 10 and 11. The ferrio-silanetriols 10,11 are transformed into the corresponding ferrio-tetrasiloxanes 12a,b by the Et3N-assisted condensation with three equivalents of dimethylchlorosilane. C. Polychlorinated Metallo-Siloxanes: Synthesis and Exchange Reaction with Methanol and Water The synthesis of polychlorinated metallo-siloxanes 3-5 can be achieved by reaction of the metalates Na[Fe(CO)2Cp] (1a) and Li[W(CO)2(PMe3)Cp] (1b) with hexachloro-disiloxane (2a) and octachlorotetrasiloxane (2b), respectively. The ferrio-disiloxane 3 can be transformed into the bis(ferrio) species 6 by substitution of a chlorine by another equivalent of sodium ferrate 1a. The NEt3-assisted methanolysis of the ferrio-disiloxane 3 with three equivalents of MeOH yields the trimethoxy-substituted ferrio-disiloxane 7 provided by regiospecific Cl/OMe-exchange at the g-Si-atom. The completely methoxy-substituted derivative 8 is obtained by dissolving 7 in methanol or addition of an excess of MeOH to an ethereal solution of 7. Using methanol or water in a nucleophilic substitution reaction with the bis(ferrio)-siloxane 6 leads to the tetramethoxy- (10a) or the tetrahydroxy-disiloxane 10b, which is stable towards self-condensation and can be converted to the hexasiloxane 11 by addition of four equivalents of dimethylchlorosilane. Reaction of the ferrio-dimethylsilanol Cp(OC)2Fe-SiMe2OH (12) with hexachloro-disiloxane (2a) generates the monometalated trisiloxane 13, which reacts with another equivalent of 12 to the bismetalated tetrasiloxane 14. 13 and 14 can be converted into the fully methoxy-substituted derivatives 15 and 16 by methanolysis in the presence of NEt3. D. Primary Ferrio-Silylamines: Synthesis and Structural Characterization The phosphine-substituted ferrio-chlorosilanes 2a-c react with sodium amide to yield the primary ferrio-silylamines 3a-c, which represent the first transition metal substituted primary silylamines. The molecular structure of 3b reveals a significant elongation of the Si-N-bond length [1.751(4) Å], compared to organosilylamines. The NEt3-assisted reaction of 3a with dimethylchlorosilane yields the ferrio-silazane 4.
KW  - Silanole
KW  - Silylamine
KW  - Siloxane
KW  - Eisenorganische Verbindungen
KW  - Silanole
KW  - Heterosiloxane
KW  - Eisen
KW  - Silylamine
KW  - Gruppe13
KW  - Silanols
KW  - Heterosiloxanes
KW  - Iron
KW  - Silylamines
KW  - Group13
Y1  - 2002
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-4897
ER  - 
TY  - THES
A1  - Würtemberger, Max
T1  - Untersuchungen zur Synthese und Reaktivität NHC-substituierter Ruthenium- und Eisen-Komplexe
T1  - Investigations of the synthesis and reactivity of NHC substituted ruthenium and iron complexes
N2  - Diese Arbeit beschäftigt sich mit Untersuchungen zur Synthese und Reaktivität von Ruthenium(II)- und Eisen(II)-Komplexen welche durch Alkyl-subsituierte N-Heterozyklische-Carben Liganden stabilisiert werden. Ein besonderes Augenmerk liegt hierbei auf dem synthetischen Zugang von Rutheniumverbindungen jenseits der Metathese-Katalysatoren.
N2  - This Work is concerned with the inverstigations of the synthesis and reactivity of ruthenium(II) and iron(II) complexes which are sabilised by alkyl-substituted N-heterocyclic carbenes ligands. Particular attention is paid to the synthetic approach towards ruthenium compounds beyond metathesis catalysts.
KW  - Rutheniumkomplexe
KW  - Eisenkomplexe
KW  - Heterocyclische Carbene <-N>
KW  - Carbenkomplexe
KW  - Ruthenium
KW  - Eisen
KW  - Carben-Komplexe
KW  - NHC-Komplexe
KW  - Ruthenium
KW  - Iron
KW  - carbene complexes
KW  - NHC complexes
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-72032
ER  -