In enger Zusammenarbeit mit der Gruppe von Sijbren Otto haben wir die dynamische kombinatorische Chemie zur Optimierung der Anionenaffinität von kovalent verbrückten Bis(cyclopeptiden) eingesetzt. Hierzu wurde ein Cyclopeptiddisulfid unter geeigneten Bedingungen mit verschiedenen Dithiolen äquilibriert. Die Zugabe anionischer Template, z.B. Sulfat (als Kaliumsulfat), führte zur Amplifikation von Rezeptoren in dieser dynamischen Bibliothek, welche eine hohe Affinität für dieses Templat besitzen.¹

Zwei der amplifizierten Rezeptoren wurden synthetisiert, und ihre Affinität gegenüber Iodid und Sulfat wurde mit der eines Adipinsäure-verbrückten Bis(cyclopeptids) verglichen. Es zeigte sich, dass beide Rezeptoren die betreffenden Anionen etwa eine Größenordnung besser binden als das adipinsäurehaltigen Derivat.

Die kooperative Wirkung beider Cyclopeptidringe bei der Bindung des Gastes ist in der Kristallstruktur des Sulfatkomplexes eines der mit Hilfe der dynamischen kombinatorischen Chemie identifizierten Rezeptoren deutlich erkennbar.²

[Für eine interaktive Version der Kristallstrukturhier klicken]

Für entsprechende zweifach verbrückte Bis(cyclopeptide), die im Vergleich zu den einfach verbrückten Derivaten noch besser für die Anionenbindung vororganisiert sind, wurde in wässrigen Lösungsmittelgemischen (Acetonitril/Wasser 2:1) sogar bis zu nanomolare Affinitäten für Sulfatanionen beobachtet.³

Literatur

1. S. Otto, S. Kubik J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 7804-7805.
2. Z. Rodriguez-Docampo, S. I. Pascu, S. Kubik, S. Otto J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 11206-11210.
3. Z. Rodriguez-Docampo, E. Eugenieva-Ilieva, C. Reyheller, A. Belenguer, S. Kubik, S. Otto Chem. Commun. 2011, 47, 9798-9800.