Manuel Weh

• This work illustrates how the targeted tailoring of supramolecular cavities can not only accomplish high binding due to optimized stereoelectronic shape matches between host and guest but also how molecular engineering of the binding site by a refined substitution periphery of the cavity makes enantiospecific guest recognition and host mediated chirality transfer feasible. Moreover, an enzyme mimic, following the Pauling-Jencks model of enzyme catalysis was realized by the smart design of a PBI host composed of moderately twisted chromophores,This work illustrates how the targeted tailoring of supramolecular cavities can not only accomplish high binding due to optimized stereoelectronic shape matches between host and guest but also how molecular engineering of the binding site by a refined substitution periphery of the cavity makes enantiospecific guest recognition and host mediated chirality transfer feasible. Moreover, an enzyme mimic, following the Pauling-Jencks model of enzyme catalysis was realized by the smart design of a PBI host composed of moderately twisted chromophores, which drives the substrate inversion according to the concepts of transition state stabilization and ground state destabilization. The results of this thesis contribute to a better understanding of structure-specific interactions in host-guest complexes as well as the corresponding thermodynamic and kinetic properties and represent an appealing blueprint for the design of new artificial complex structures of high stereoelectronic shape complementarity in order to achieve the goal of sophisticated supramolecular receptors and enzyme mimicry.…
• Diese Arbeit zeigt auf, wie durch die gezielte Konstruktion supramolekularer Kavitäten nicht nur hohe Bindungsaffinitäten aufgrund optimierter stereoelektronischer Formübereinstimmungen zwischen Wirt und Gast erreicht werden können, sondern auch, wie das molekulare Design der Bindungsstelle durch die genaue Einstellung der Substitutionsperipherie der Kavität eine enantiospezifische Gasterkennung sowie einen Wirt-vermittelten Chiralitätstransfer ermöglicht. Darüber hinaus wurde ein Enzymimitat, welches dem Pauling-Jencks-Modell der EnzymkatalyseDiese Arbeit zeigt auf, wie durch die gezielte Konstruktion supramolekularer Kavitäten nicht nur hohe Bindungsaffinitäten aufgrund optimierter stereoelektronischer Formübereinstimmungen zwischen Wirt und Gast erreicht werden können, sondern auch, wie das molekulare Design der Bindungsstelle durch die genaue Einstellung der Substitutionsperipherie der Kavität eine enantiospezifische Gasterkennung sowie einen Wirt-vermittelten Chiralitätstransfer ermöglicht. Darüber hinaus wurde ein Enzymimitat, welches dem Pauling-Jencks-Modell der Enzymkatalyse folgt, durch das intelligente Design eines PBI-Wirts, der aus moderat verdrillten Chromophoren besteht und die Substratinversion gemäß der Konzepte der Übergangszustandsstabilisierung und Grundzustandsdestabilisierung antreibt, realisiert. Die Ergebnisse dieser Arbeit tragen zu einem besseren Verständnis der strukturspezifischen Wechselwirkungen in Wirt-Gast-Komplexen sowie der entsprechenden thermodynamischen und kinetischen Eigenschaften bei und stellen eine attraktive Blaupause für das Design neuer künstlicher Komplexsysteme mit hoher stereoelektronischer Formkomplementarität dar, um das Ziel hochentwickelter supramolekularer Rezeptoren sowie Enzym-ähnlicher Katalyse zu realisieren.…