Stimuliresponsive Polyaspartate

Polyaspartate sind bekannt für die Ausbildung vielfältiger, teils geordneter Sekundärstrukturen. In dieser Dissertation wird die Synthese und Untersuchung stimuliresponsiver Polyaspartate beschrieben, welche in vier Abschnitte (Projekte) unterteilt ist. Für Projekt A wird Poly-β-benzyl-ʟ-aspartat (PBLA) als neues Orientierungsmedium für die NMR-Spektroskopie etabliert und dessen Eigenschaften mit dem bekannten Orientierungsmedium auf Basis von Poly-γ-benzyl-ʟ-glutamat (PBLG) verglichen. In Projekt B werden zwei helikale Polypeptide (Poly-β-benzyl-ʟ-aspartat-co-poly-β-phenethyl-ʟ-aspartat, PBLA-co-PPLA und Poly-γ-p-biphenylmethyl-ʟ-glutamat, PBPMLG) selektiv deuteriert und deren Deuterium-Quadrupolaufspaltung mittels NMR-Spektroskopie gemessen. Auf diese Weise werden deren thermoresponsive Eigenschaften (Helixinversion und Helixreorientierung) untersucht. In Projekt C wird eine Methode zur Messung des Circulardichroismus anisotroper Proben entwickelt und überprüft. Im Folgenden wird die Methode zur weiteren Untersuchung von PBLA-co-PPLA genutzt. In Projekt D wird abschließend eine neue Klasse photoresponsiver (Co-) Polyaspartate auf Basis von ortho-fluorierten Azobenzolen beschrieben. Diese Polymere zeichnen sich durch eine enorme Bandbreite an photoschaltbaren Sekundärstrukturen aus und werden hinsichtlich ihrer Fähigkeit zur Ausbildung anisotroper Phasen untersucht.

Polyaspartates are known to form a variety of (ordered) secondary structures. The synthesis and characterization of stimuliresponsive polyaspartates is the topic of this work, which is subdivided into four parts (projects). For project A poly-β-benzyl-ʟ-aspartate (PBLA) is developed as a new alignment medium for the use in NMR-spectroscopy and is compared with poly-γ-benzyl-ʟ-glutamate (PBLG), which has been a well-known alignment medium already. In project B two helical polypeptides (poly-β-benzyl-ʟ-aspartate-co-poly-β-phenethyl-ʟ-aspartate, PBLA-co-PPLA and poly-γ-p-biphenylmethyl-ʟ-glutamate, PBPMLG) are specifically deuterated and their deuterium quadrupolar splitting is measured by means of NMR-spectroscopy. Based on these measurements, their thermoresponsive behaviours (helix inversion and helix realignment) were observed for the first time and investigated in more detail, respectively. In project C a method for measurement of the circular dichroism of anisotropic samples is developed and evaluated. The method is further used for investigation of PBLA-co-PPLA. In project D a new class of photoresponsive (co-) polyaspartates on the basis of ortho-fluorinated azobenzenes is described. These polymers exist in a variety of photoresponsive secondary structures and are investigated with respect to their ability to form anisotropic phases.