Katalytische Modellsysteme der Tyrosinase: Synthetische und spektroskopische Studien an mono- und binuklearen Kupfer(I)-Komplexen

Metalloproteine sind von groser Bedeutung fur viele komplizierte biologische Prozesse in der Natur. Hierbei konnen oft synthetisch schwer zugangliche Produkte unter milden Reaktionsbedingungen mit hohen Umsatzraten erhalten werden. Im Bereich der bioanorganischen Chemie gehort die Aufklarung der Funktionsweise am aktiven Zentrum zu einer zentralen Fragestellung. Neben der direkten Untersuchung an isolierten Enzymen werden haufig niedermolekulare Modellsysteme hergestellt, die das aktive Zentrum und die Funktion nachahmen konnen. Dies wird auch gemacht fur die Tyrosinase. Diese zahlt zu den Kupfer Typ-3 Proteinen. Sie fuhrt die ortho-Hydroxylierung und Zwei-Elektronen-Oxidation von L-Tyrosin zu L-DOPAchinon in der Melaninbiosynthese durch. Diese Arbeit beschaftigte sich mit der Entwicklung, Synthese und Untersuchung von mono- und binuklearen Modellsystemen fur das kupferhaltige Enzym Tyrosinase. Im ersten Teil dieser Arbeit werden mononukleare Modellsysteme entwickelt. Die bi- oder tridentaten Liganden sind auf der Grundlage rationaler Uberlegungen aus vorangegangenen Studien aufgebaut. Es wurden zwei neue pyridin- und pyrazolhaltige und drei pyridin- und triazolhaltige Systeme mit bidentatem Ligandendesign sowie drei pyrazolhaltige Systeme mit tridentatem Ligandendesign synthetisiert. Alle mononuklearen Systeme wurden in Reaktivitatsstudien mit diversen monophenolischen Substraten auf eine Tyrosinase-Aktivitat untersucht. Im zweiten Teil dieser Arbeit werden Ligandendesigns entwickelt, die dazu in der Lage sind einen binuklearen Kupfer(I)-Komplex auszubilden. Dies geschah ebenfalls auf Basis vorangegangener Studien und quantenchemischer Rechnungen. Es wurden mehrere pyridin- und pyrazolhaltige tetra- und hexadentate Liganden synthetisiert, und deren Koordination mit Kupfer(I)-Prakursoren untersucht. Mit den Kupfer(I)-Komplexen wurden Reaktivitatsstudien mit monophenolischen Substraten durchgefuhrt.