DE10063332A1 - Adhesion promoter, useful for dental technology, comprises a compound containing a polymerizable vinylic unit, a hydrophobic flexible spacer and a functional unit containing an adhesive group - Google Patents
Adhesion promoter, useful for dental technology, comprises a compound containing a polymerizable vinylic unit, a hydrophobic flexible spacer and a functional unit containing an adhesive groupInfo
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Abstract
Description
Diese Erfindung betrifft Verbindungen, die Verwendung als Haftvermittler zwischen Metall oder Zahnmaterial und einem polymerisierbaren Material finden können.This invention relates to compounds for use as adhesion promoters between Metal or dental material and a polymerizable material.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, einen stabilen Verbund zwi schen Metall/Legierung oder Zahnmaterial und einem polymerisierbaren Material (Kunststoff/Flüssigkeits-Systeme, Komposites in Pastenform etc.) zu gewährleisten.The invention is in particular the object of a stable composite between metal / alloy or tooth material and a polymerizable material (Plastic / liquid systems, composites in paste form etc.).
Die Erfindung löst diese Aufgabe gemäss den Merkmalen des Patentanspruchs 1.The invention solves this problem according to the features of patent claim 1.
Der Grundgedanke besteht darin, dass einerseits durch die Haftgruppen der Mono merverbindungen eine starke adhäsive Wechselwirkung mit der Metalloberfläche entsteht und andererseits im Zuge der Aushärtung des polymerisierbaren Materials durch Copolymerisation ein Einbau in das Polymernetzwerk erfolgt.The basic idea is that on the one hand by the detention groups of the mono a strong adhesive interaction with the metal surface arises and on the other hand in the course of curing of the polymerizable material by copolymerization, incorporation into the polymer network takes place.
Die polymerisierbaren Verbindungen weisen als charakteristisches Merkmal entwe der vorzugsweise eine Phosphonat-Endgruppe (Monometertyp 1) oder eine cyclische Disulfid-Endgruppe (Monometertyp 2) auf und werden in Lösung einzeln oder als Mi schung verwendet. The polymerizable compounds have entwe as a characteristic feature preferably a phosphonate end group (monomer type 1) or a cyclic Disulfide end group (monomer type 2) and are in solution individually or as Mi used.
Die Verbindung von gleichartigen oder unterschiedlichen Materialien mit Hilfe von Klebern ist in vielen Bereichen der Industrietechnik von großer Bedeutung. Es findet sich heute kaum ein Industriezweig mehr, in dem das Kleben nicht in irgendeiner Form angewendet wird. Auch in unserem täglichen und beruflichen Leben sind Klebstoffe und die zu ihrer Verarbeitung notwendigen Hilfsmittel und Anwendungsverfahren fester und selbstverständlicher Bestandteil.The connection of similar or different materials with the help of Glue is of great importance in many areas of industrial engineering. It is found Today hardly any industry in which the gluing is not in any form is applied. Also in our daily and professional life are adhesives and the tools and methods of application necessary for their processing self-evident component.
Vor etwa 50 Jahren fanden Klebstoffe als erstes im Flugzeugbau ihre industrielle Anwendung.About 50 years ago, adhesives were the first to be used in aircraft construction Application.
Durch das Verkleben von Flügelklappen oder von Versteifungen von Außenwänden aus Leichtmetall/Legierungen konnte das Gesamtgewicht reduziert und damit insgesamt eine Treibstoffersparnis erreicht werden. Weitere Branchen erkannten schnell die Einsatzbreite der Klebtechnik. So sind Anwendungen im Fahrzeugbau, Maschinenbau, Brückenbau oder im Bereich der Elektronik, Papierverarbeitung oder in der Medizintechnik bekannt. Durch konsequente Weiterentwicklung und Anpassung an erforderliche spezifische Eigenschaften können Klebstoffe heute in der Zahnmedizin angewendet, und Hochleistungsschmelzklebstoffe gar auf ölige oder rostige Oberflächen wirkungsvoll aufgetragen werden.By gluing wing flaps or stiffening of exterior walls Alloy / alloys could reduce the total weight and thus a total of Fuel savings can be achieved. Other industries quickly recognized the breadth of application the adhesive technology. Such are applications in vehicle construction, mechanical engineering, bridge construction or in the field of electronics, paper processing or in medical technology. Through consistent development and adaptation to required specific Properties can be applied today in dentistry, and adhesives High-performance hotmelt adhesives even effective on oily or rusty surfaces be applied.
Im medizintechnischen Bereich werden häufig unterschiedliche Werkstoffe wie Metalle/Legierungen, Keramiken oder Kunststoffe miteinander verbunden. Zur zuverlässigen Funktionalität des eingesetzten Adhäsiv-Systems wird die Eigenschaft der Biokompatibilität gefordert, da in diesen Fällen der Klebstoff direkten Kontakt zur Haut des Patienten haben kann. Wird ein Adhäsiv-System für das Anfertigen von Zahnrestaurationen verwendet, besteht zusätzlich die Schwierigkeit, daß der Verbund auch in ständig wässrigem Milieu dauerhaft sein muss. In the field of medical technology, different materials are often used, such as Metals / alloys, ceramics or plastics joined together. to Reliable functionality of the adhesive system used is the property of Biocompatibility required, since in these cases, the adhesive direct contact with the skin of the patient. Is an adhesive system for making Dental restorations used, there is the additional difficulty that the composite also in a constantly watery environment must be durable.
Zu weiteren Optimierungen der Eigenschaften von Klebstoffen werden heutzutage große Anstrengungen unternommen, da ihre Industrieanwendung insgesamt wirtschaftlich und die mögliche Anwendungsbreite noch lange nicht ausgeschöpft ist. Further optimizations of the properties of adhesives are becoming great today Efforts are made since their overall industrial application is economical and the potential scope is far from exhausted.
Die Haftung eines Klebstoffes oder Adhäsivs auf bzw. an einem Substrat kann auf drei
prinzipiell unterschiedlichen Wegen erfolgen[1-4]:
The adhesion of an adhesive or adhesive on or to a substrate can take place in three principally different ways [1-4]:
- - Mechanischer Verbund- Mechanical bond
- - Chemischer Verbund- Chemical compound
- - Adhäsiver Verbund- Adhesive composite
Die Übergänge zwischen diesen drei Verbundarten sind fliessend, so dass im Einzelfall eine klare Unterscheidung fast unmöglich ist. Allerdings wird in der Regel jedoch immer eines der Verbundprinzipien überwiegen.The transitions between these three types of composite are fluid, so that in individual cases a clear distinction is almost impossible. However, as a rule, always one of the composite principles predominate.
Der Verbundmechanismus des mechanischen Verbundes basiert prinzipiell auf einer physikalischen Verankerung bzw. Vernetzung von Klebstoff und Unterlage, deren Grundlage Makro- oder Mikroverankerungsstellen sowie Verankerungen auf molekularer Ebene sein können. Die Wirkung wird durch unterschiedliche Formen der Oberfläche der zu klebenden Teile beeinflusst. Sie ist unabhängig von der molekularen Struktur des Klebstoffes. In der folgenden Diskussion wird der mechanische Verbund nicht erwähnt.The composite mechanism of the mechanical bond is based on a principle physical anchoring or crosslinking of adhesive and backing, whose Basis macro or micro anchorage sites as well as anchorages on molecular Level can be. The effect is due to different shapes of the surface of the affected to sticking parts. It is independent of the molecular structure of the Adhesive. In the following discussion, the mechanical bond is not mentioned.
Damit die Klebstoffe eine gute Wirksamkeit besitzen, müssen sie in einen engen Kontakt mit den zu klebenden Oberflächen treten können. Der Vorgang, der zur Herstellung dieses engen molekularen Kontaktes zwischen Klebstoff und zu klebender Oberfläche führt, wird als Benetzung bezeichnet. Die Bereitschaft der Oberfläche, sich benetzen zu lassen, nennt man Benetzbarkeit[5, 6]. For the adhesives to have good potency, they must be in close contact can come with the surfaces to be bonded. The process of making this close molecular contact between the adhesive and the surface to be bonded is referred to as wetting. The willingness of the surface to be moistened is called wettability [5, 6].
Ein Maß für die Benetzbarkeit einer Oberfläche durch eine bestimmte Flüssigkeit ist der sogenannte Kontakt- oder Randwinkel, der sich zwischen beiden Phasen ausbildet.A measure of the wettability of a surface by a particular liquid is the so-called contact or contact angle, which forms between the two phases.
Die Benetzung der Oberfläche mit dem Klebstoff ist um so besser, je kleiner der Kontaktwinkel θ ist, d. h. je weniger stark ausgeprägt die Tropfenform ist. Eine optimale Benetzung ist bei einem Kontaktwinkel von null vorhanden, der Klebstoff bildet in diesem Fall eine quasi monomolekulare gleichmäßige Schicht auf der Substratoberfläche aus. Wesentliche Voraussetzung für eine gute Benetzung ist, dass die Oberflächenspannung (auch Oberflächenenergie genannt) des Klebstoffes kleiner oder zumindest gleich derjenigen der Oberfläche des zu benetzenden (zu klebenden) Festkörpers ist.The wetting of the surface with the adhesive is better, the smaller the Contact angle θ is, d. H. the less pronounced is the teardrop shape. An optimal Wetting is present at a contact angle of zero, the adhesive forms in this Case a quasi monomolecular uniform layer on the substrate surface. An essential condition for a good wetting is that the surface tension (also called surface energy) of the adhesive is smaller or at least equal that of the surface of the solid to be wetted (to be bonded) is.
Dies ist der Grund dafür, dass sich Feststoffe mit hohen oder mittleren Oberflächenenergien, wie Metalle, Porzellan, Glas oder Holz, leichter verkleben lassen als Kunststoffe. Die Oberflächenenergien der Kunststoffe sind oftmals sogar geringer als die der Klebstoffe. Dies trifft vor allem für Polytetrafluorethylen zu, was die Ursache dafür ist, dass dieses Material nahezu nicht verklebbar ist[1, 2, 7; 8]. This is the reason that solids with high or medium Surface energy, such as metals, porcelain, glass or wood, easier to glue than Plastics. The surface energies of the plastics are often even lower than that the adhesives. This is especially true for polytetrafluoroethylene, which is the cause is that this material is almost impossible to bond [1, 2, 7; 8th].
Aus dem über die Benetzung und Benetzbarkeit Gesagten wird unmittelbar deutlich, warum der Vorbehandlung der zu klebenden Oberflächen soviel Bedeutung beizumessen ist: durch die jeweiligen Vorbehandlungsprozesse werden die Werkstoffoberflächen freigelegt, wodurch erst ein inniger Kontakt zum Klebstoff möglich wird.From what has been said about wetting and wettability, it becomes immediately clear why attach so much importance to the pretreatment of the surfaces to be bonded is: through the respective pretreatment processes, the material surfaces exposed, whereby only an intimate contact with the adhesive is possible.
Der am häufigsten anzutreffende Haftmechanismus ist der adhäsive Verbund. Unter dem Begriff adhäsiver Verbund oder Adhäsion sollen alle Bindungsmechanismen verstanden werden, die das Zusammenhalten von Materie an Grenzflächen bewirken. Dies sind in erster Linie Wasserstoffbrückenbindungen, von der Waals-Wechselwirkungen sowie mechanische Verankerungen aufgrund von Mikroverankerungen.The most common adhesive mechanism is the adhesive bond. Under the The term adhesive bond or adhesion is understood to mean all binding mechanisms which cause the cohesion of matter at interfaces. These are in primarily hydrogen bonds, from the Waals interactions as well mechanical anchors due to micro-anchors.
Echte kovalente chemische Bindungen können sich zwischen Klebstoff und Substratoberfläche nur dann ausbilden, wenn beide Partner reaktive Gruppen besitzen. Natürlich ist auch das partielle Auftreten kovalenter, ionischer oder metallischer Bindungsarten sowie von Komplexbindungen mit zu erwägen. Ein gutes Beispiel hierfür ist die Silanisierung anorganischer Werkstoffe mit Organosilanen[9-12].Real covalent chemical bonds can be between glue and Form substrate surface only if both partners have reactive groups. Of course, the partial occurrence is covalent, ionic or metallic Bindings as well as complex bonds should be considered. A good example of this is the silanization of inorganic materials with organosilanes [9-12].
Die Silanisierung ist die wichtigste und wirksamste Methode zur Oberflächenbehandlung von Gläsern, Keramiken, Metalloxiden, sowie natürlichen und synthetischen Kieselsäuren wie Sand oder Quarz[13-19]. Grundsätzlich können auch alle anderen Feststoffe, die an ihren Oberflächen Hydroxylgruppen tragen, silanisiert werden.Silanization is the most important and effective surface treatment method of glasses, ceramics, metal oxides, as well as natural and synthetic silicas like sand or quartz [13-19]. Basically, all other solids, which can their surfaces hydroxyl groups, be silanized.
Unter Silanisierung wird die Oberflächenbehandlung mit speziellen Silanen verstanden.
Die Silane besitzen Zwittercharakter[20, 21], d. h. sie haben sowohl einen organischen als
auch einen anorganischen Molekülanteil. Zum Beispiel:
Silanization means surface treatment with special silanes. The silanes have a hybrid character [20, 21], ie they have both an organic and an inorganic molecule content. For example:
CH2=CH-SiCl3
Vinyltrichlorsilan
CH 2 = CH-SiCl 3
vinyltrichlorosilane
(CH2CH-Si(OC2H5)3
Vinyltriethoxysilan
(CH 2 CH-Si (OC 2 H 5 ) 3
vinyltriethoxysilane
3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan
3-glycidoxypropyltrimethoxysilane
3-Mercaptopropyltrimethoxysilan
3-mercaptopropyltrimethoxysilane
3-Aminopropyltriethoxysilan
3-aminopropyltriethoxysilane
3-Methacryloyloxypropyltrimethoxysilan3-Methacryloyloxypropyltrimethoxysilane
Bevor das jeweilige Silan an die Glasoberfläche gekoppelt werden kann, müssen zunächst die an das Silizium gebundenen Methoxy-, Ethoxy- oder Chlorid-Gruppen hydrolysiert werden. Diese Reaktion kann entweder an der Oberfläche selbst ablaufen, oder sie wird in saurer wässriger Lösung vor dem Beschichtungsprozess ausgeführt[22, 23].Before the respective silane can be coupled to the glass surface, must first hydrolyzes the methoxy, ethoxy or chloride groups attached to the silicon become. This reaction can either take place on the surface itself, or it is in acidic aqueous solution before the coating process [22, 23].
Das hierbei entstandene Silanol kann bei guter Verteilung einen gleichmäßigen Überzug auf dem Glas bilden und mit dessen Oberflächenhydroxylgruppen unter Ausbildung kovalenter Bindungen kondensieren oder Wasserstoffbrückenbindungen eingehen. Bei dieser Kondensationsreaktion bilden sich auf dem Glas Überzüge mit Schichtdicken zwischen 5 bis 20 nm, die vollständig hydrophob und damit auch wasserunlöslich sind.The resulting silanol can with good distribution a uniform coating form on the glass and with its surface hydroxyl groups under formation Covalent bonds condense or form hydrogen bonds. at This condensation reaction forms coatings on the glass with layer thicknesses between 5 to 20 nm, which are completely hydrophobic and thus water-insoluble.
Allgemein:
General:
Speziell:
specifically:
Das wichtigste aus einer guten Silanisierung resultierende Ergebnis ist die Ausbildung einer chemischen Bindung zwischen Matrixharz und der beschichteten Glasoberfläche, wenn das verwendete Silan eine geeignete organische funktionelle Gruppe besitzt.The most important result of a good silanization is the training a chemical bond between matrix resin and the coated glass surface, when the silane used has a suitable organic functional group.
Vinyl- oder Methacrylsilane können also beispielsweise mit Doppelbindungen des Matrixharzes polymerisieren[24-29], Aminosilane dagegen können an Polykondensationsreaktionen[10, 30], und mit Mercaptosilanen beschichtete Gläser können an der Kautschukvulkanisation teilnehmen[31]. Bei der Auswahl des entsprechenden Silans ist also immer auch darauf zu achten, daß seine organofunktionellen Gruppen mit dem Matrixharz reagieren können. Die Abb. 2.3 zeigt einige Reaktionsmöglichkeiten sowie in schematischer Form den Verbund zwischen Glasoberfläche und Matrixpolymer über die Silanbeschichtung.Thus, for example, vinyl or methacrylic silanes can polymerize with double bonds of the matrix resin [24-29], whereas aminosilanes can undergo polycondensation reactions [10, 30] and glasses coated with mercaptosilanes can participate in rubber vulcanization [31]. When selecting the corresponding silane, it is therefore always important to ensure that its organofunctional groups can react with the matrix resin. Fig. 2.3 shows some reaction possibilities as well as a schematic form of the bond between the glass surface and the matrix polymer via the silane coating.
In der Zahnmedizin hat die adhäsive Restauration zerstörter Zahnhartsubstanz besondere Bedeutung erlangt[32-34]. Diese Technik ermöglicht es, zahnfarbene Kunststoffe fest und dauerhaft mit dem Zahnschmelz zu verbinden. Nun hat man eine Vielzahl von Haftsystemen entwickelt, die in der Lage sein sollen, eine chemische Verbindung zum Dentin herzustellen. Bei allen diesen Haftsystemen handelt es sich um spezielle Methacrylatderivate[35-39].In dentistry, the adhesive restoration of damaged hard tooth substance has a special character Meaning attained [32-34]. This technique allows tooth-colored plastics to be firm and firm permanently connect with the enamel. Now you have a lot of Adhesion systems designed to be able to form a chemical compound for Produce dentin. All of these adhesive systems are special ones Methacrylate derivatives [35-39].
Diese Haftsysteme sollen zum einen entweder mit dem anorganischen Bestandteil des
Dentins[40] (Hydroxylapatit) oder mit dem organischen Bestandteil (Kollagen) chemisch
reagieren[41], sich andererseits aber aufgrund der Methacrylgruppe mit dem
Zahnfüllungskunststoff[42, 43], der ebenfalls ein Methacrylat ist, verbinden.
These adhesive systems are intended to chemically react either with the inorganic component of dentin [40] (hydroxyapatite) or with the organic component (collagen) [41], but on the other hand because of the methacrylic group with the dental plastic [42, 43] Methacrylate is, connect.
4-Meta = 4-Methacryloyloxyethyltrimellitatanhydrid
4-meta = 4-methacryloyloxyethyl trimellitate anhydride
NTG-GMA = Reaktionsprodukt aus N(p-tolyl)glycin und Glycidyl-Methacrylat
NTG-GMA = reaction product of N (p-tolyl) glycine and glycidyl methacrylate
Reaktionsprodukt aus Bis-GMA und POCl3
Reaction product of bis-GMA and POCl 3
2-Methacryloyloxyethylphenylphosphat
2-Methacryloyloxyethylphenylphosphat
Hydroxyethylmethacrylat + Glutardialdehyd = GLUMAHydroxyethyl methacrylate + glutardialdehyde = GLUMA
Self-Assembled Monolayers (auch Self-Assembly Molecules oder Selbstorganisierende Monoschichten Abkürzung: SAM's) wurden schon 1940 untersucht und beschrieben[44], aber erst 1983 hat man angefangen, diesen Ordnungsprozess technisch zu nutzen[45]. Self-Assembled Monolayers haben im Prinzip zwei unterschiedliche aktive Gruppen, dazwischen ist ein Spacer, z. B. aliphatischer Spacer. Eine Gruppe davon wechselwirkt mit der Metalloberfläche und die andere Endgruppe wirkt mit einer speziellen Eigenschaft oder verbindet sich mit einer anderen funktionellen Verbindung. Die SAM's bilden chemische Bindungen aus, die dem Angriff von Wasser widerstehen und gleichzeitig alle elektrochemischen Reaktionen an den Zwischenschichten verhindern können[46, 47].Self-Assembled Monolayers (also called Self-Assembly Molecules or Self-Organizing Monolayers abbreviation: SAMs) were already investigated and described in 1940 [44], but it was not until 1983 that this order process was technically exploited [45]. Self-assembled monolayers basically have two different active groups, in between is a spacer, z. B. aliphatic spacer. A group of them interacts with the metal surface and the other end group acts with a special property or connects to another functional connection. The SAM's form chemical bonds that resist the attack of water and all at the same time prevent electrochemical reactions at the intermediate layers [46, 47].
Die Selbstorganisation der monomolekularen Schichten auf fester Oberfläche bietet ein rationelles Verfahren für die Herstellung einer Zwischenschicht mit einer definierten Zusammensetzung, Struktur und Dicke. Dadurch ergibt sich auch eine Kontrolle der chemischen und physikalischen Eigenschaften der Zwischenschichten bei so unterschiedlichen Phänomen wie Katalyse, Korrosion, Lubrikation und Adhäsion[48-50].The self-assembly of the monomolecular layers on a solid surface offers rational process for the preparation of an intermediate layer with a defined Composition, structure and thickness. This also results in a control of chemical and physical properties of the intermediate layers in such different phenomena such as catalysis, corrosion, lubrication and adhesion [48-50].
Große Teile der bis jetzt über SAM's berichteten Forschungsarbeiten beziehen sich auf Alkanthiole (R-SH)[52-60). Die SAM's sind normalerweise stabiler als entsprechende organische Kristalle, und es bilden sich viel leichter große Flächen aus. Infrarot spektroskopische[61-65] und elektrochemische Studien[66-69) wurden durchgeführt und haben ergeben, dass die von Alkanthiolen und Dialkyl-Disulfiden gebildeten Self- Assembled Monolayers hochgeordnet sind.Much of the research reported so far about SAM's relates to Alkanethiols (R-SH) [52-60]. The SAM's are usually more stable than their counterparts organic crystals, and large areas are much easier to form. infrared spectroscopic [61-65] and electrochemical studies [66-69] were performed and have shown that the self-reactions formed by alkanethiols and dialkyl disulphides Assembled monolayers are highly ordered.
Porter und Mitarbeiter[70, 71] schlugen vor, dass folgende Reaktionsgleichung für
elektrochemisch abgeschiedene Thiolate auf Gold aus einer Ethanol/KOH Lösung gelten
könnte. Dies schließt einen mindestens zweistufigen Prozess, Physisorption und
anschließend Chemisorption, ein.
Porter and co-workers [70, 71] proposed that the following reaction equation for electrochemically deposited thiolates could apply to gold from an ethanol / KOH solution. This includes an at least two-stage process, physisorption and then chemisorption.
X-(CH2)n-SHsol → X-(CH2)n-SHad
X- (CH 2 ) n -SH sol → X- (CH 2 ) n -SH ad
Au + X (CH2)n-SHad → Au-S-(CH2)nX + H+ + 1e-
Au + X (CH 2 ) n -SH ad → Au-S- (CH 2 ) n X + H + + 1e -
Sol.: Lösung; ad.: AdsorptionSol .: solution; ad .: Adsorption
Der durch Chemisorption der Alkanthiole auf Gold dargestellte Film desorbiert in einer
alkalischen Lösung (pH < 11) durch oxidative und reduktive Reaktionen.
The film formed by chemisorption of the alkanethiols on gold desorbs in an alkaline solution (pH <11) by oxidative and reductive reactions.
Au-S-(CH2)nCH3 + 2 H2O → Au(0) + -O2S-(CH2)nCH3 + 4H+ + 3e-
Au-S- (CH 2 ) n CH 3 + 2 H 2 O → Au (O) + - O 2 S- (CH 2 ) n CH 3 + 4H + + 3e -
Au-S-(CH2)nCH3 + e- → Au(0) + -S-(CH2)nCH3 Au-S- (CH 2 ) n CH 3 + e - → Au (O) + - S- (CH 2 ) n CH 3
Die Packungsdichte und Oberflächenordnung haben große Einflüsse auf die Eigenschaften der SAM's. Es wurde berichtet[70-73], daß die elektrochemisch abgeschiedenen Monolayers ähnliche Strukturen und Zwischenschichteigenschaften haben wie die durch Selbstorganisation der analogen Alkanthiole gebildeten, wenn die Thiole zwischen 10 und 22 Methylengruppen in der Kohlenstoffkette aufweisen. Unter 10 Methylengruppen werden die Monolayers dicht gepackt, aber über 22 Methylengruppen werden die Monolayers nicht richtig ausgebildet. Lee et al. [74-76] studierten Strukturen und Reibungseigenschaften der SAM's von Adsorptionen auf Au(111) von drei homologen C17-Alkanthiolen, Heptadecanthiol [HS-(CH2)16CH3; n-C17], 2,2-Dipentadecyl-1,3- Propandithiol {(HSCH2)2C[(CH2)14CH3]2; d-C17} und 2-Pentadecyl-1,3-propandithiol [ CH3(CH2)14CH(CH2SH)2 m-C17]. Die Forschungsergebnisse erläutern, dass der Film der n-C17-Verbindungen den kleinsten Reibungskoeffizienten und die grösste relative Kettendichte aufweist, d-C17 einen etwas höheren und der Film von m-C17 einen viel grösseren Reibungskoeffizienten besitzt. Der Hauptgrund dafür ist, dass m-C17 Filme mit einer schlechteren Packungsdichte und Kristallordnung im Vergleich zu n-C17 und d-C17 bildet.The packing density and surface order have great influences on the properties of the SAM's. It has been reported [70-73] that the electrochemically deposited monolayers have similar structures and interlayer properties to those formed by self-assembly of the analogous alkanethiols when the thiols have between 10 and 22 methylene groups in the carbon chain. Among 10 methylene groups, the monolayers are densely packed, but over 22 methylene groups, the monolayers are not properly formed. Lee et al. [74-76] studied structures and friction properties of SAMs of adsorption on Au (111) of three homologous C 17 alkanethiols, heptadecanethiol [HS- (CH 2 ) 16 CH 3 ; n-C17], 2,2-dipentadecyl-1,3-propanedithiol {(HSCH 2 ) 2 C [(CH 2 ) 14 CH 3 ] 2 ; d-C17}, and 2-pentadecyl-1,3-propanedithiol [CH 3 (CH 2) 14 CH (CH 2 SH) 2 m-C17]. The results indicate that the film of the nC 17 compounds has the lowest coefficient of friction and the highest relative density, d-C17 has a slightly higher coefficient of friction, and the film of m-C17 has a much higher coefficient of friction. The main reason for this is that m-C17 forms films with inferior packing density and crystal ordering compared to n-C17 and d-C17.
Drei Faktoren sind für den Aufbau der stabilen Alkanthiolmonoschicht wichtig:
Three factors are important for the construction of the stable alkanethiol monolayer:
- - Die Adsorption der oberflächenaktiven Schwefelgruppen auf dem Substrat,The adsorption of the surface active sulfur groups on the substrate,
- - die verteilenden interaktiven Wechselwirkungen zwischen den Alkylketten, und- the distributive interactive interactions between alkyl chains, and
- - die Wechselwirkungen zwischen den funktionellen Endgruppen und dem äusseren Medium.- the interactions between the functional end groups and the outer one Medium.
Disulfide (R-S-S-R') wurden weniger detailliert erforscht[46, 77-79], obwohl mit ihnen die ersten Monoschichten auf Gold erhalten wurden. Es wurde akzeptiert, dass die auf Gold adsorbierenden Disulfide ähnliche Oberflächenspecies bilden wie bei den Alkanthiolen beobachtet. Hagenhoff et al. [80] haben mit TOF-SIMS (time-of-flight secondary ion mass spectrometry) Disulfide auf Gold gemessen und postulierten, dass die Adsorption der Disulfide auf Gold ein zweistufiger Prozess ist. Der erste Schritt ist der Bruch der S-S Bindung; im zweiten Schritt binden die Moleküle einzeln auf die Substrate, und somit bilden sich gleiche Oberflächenzusammensetzungen wie von Alkanthiolen.Disulfides (R-S-S-R ') have been studied in less detail [46, 77-79], although with them the first monolayers were obtained on gold. It was accepted that on Gold adsorbing disulfides form similar surface species as in the Alkanethiols observed. Hagenhoff et al. [80] have with TOF-SIMS (time-of-flight secondary ion mass spectrometry) measured disulfides on gold and postulated that the Adsorption of disulfides on gold is a two-step process. The first step is the Breakage of the S-S bond; in the second step, the molecules bind individually to the substrates, and thus form the same surface compositions as alkanethiols.
Vor kurzem erbrachten zwei japanische Wissenschaftler[81] direkte Beweis-Bilder durch STM (scanning tunneling microscopy) für die dissoziative Adsorption der unsymmetrischen Disulfid-SAM's auf Au(111). Sie haben den Adsorptionsprozess von 11-Hydroxyundecyl Octadecyldisulfid [CH3(CH2)17SS-(CH2)11OH] auf Gold (111) während der Wachstumsperiode der SAM's durch STM gemessen. Die Ergebnisse der STM stellten zwei getrennte Phasen fest, die unterschiedliche Ausrichtung haben und identisch sind mit der Länge der Molekülgruppe CH3(CH2)17S und HO(CH2)11S. Recently, two Japanese scientists [81] provided direct evidence images by STM (scanning tunneling microscopy) for the dissociative adsorption of unsymmetrical disulfide SAMs on Au (111). They measured the adsorption process of 11-hydroxyundecyl octadecyl disulfide [CH 3 (CH 2 ) 17 SS- (CH 2 ) 11 OH] on gold (111) during the growth period of the SAMs by STM. The results of STM revealed two separate phases which have different orientations and are identical to the length of the molecular group CH 3 (CH 2 ) 17 S and HO (CH 2 ) 11 S.
Dialkylsulfide wurden noch weniger studiert, trotz ihrer Stabilität gegenüber nukleophilen
Reaktionen oder Oxidationen im Vergleich zu Thiolen oder Disulfiden[77, 82, 83], was
bei der Synthese der Verbindungen ein großer Vorteil ist. Es gibt zwei unterschiedliche
Auffassungen über die Wechselwirkungsweise der Dialkylsulfide:
In einer Serie von Experimenten wurden einige auf Gold aufgenommene Dialkylsulfide,
z. B. Diphenylsulfide und Ethylphenylsulfide, durch Linear Voltage Sweeps (LVS), X-Ray
Photoelectron Spectroscopy (XPS), und Infrared Reflection Absorption Spectroscopy
(IRRAS) erforscht[84]. Die Untersuchungsergebnisse wurden über die Form der Spaltung
der C-S Bindung, die die Bildung des Gold-Thiolates mit sich brachte, erklärt. Die
Studien über Disulfide und Sulfide auf Silber durch Surface-Enhanced Raman
Spectroscopy (SERS) ergaben die gleiche Erklärung, d. h. im Sinne der Spaltung der C-S
Bindung[85]. Andere Forscher[77] studierten die Adsorption der symmetrischen und
unsymmetrischen Dialkylsulfide auf Gold durch XPS und Voltammetrie Messungen und
verglichen Filmbildungen der Dialkylsulfide auf Gold in einer Ethanol-Lösung durch
kinetische Studien von Disulfiden und Thiolen. Sie postulierten, dass keine Spaltung der
C-S Bindung bei der Adsorption der Sulfide vorkommt, und die
Filmbildungsgeschwindigkeit der Sulfide viel langsamer als die der Thiole und Disulfide
(ca. 3 Größenordnungen) ist.Dialkyl sulfides have been studied even less, despite their stability to nucleophilic reactions or oxidation compared to thiols or disulfides [77, 82, 83], which is a great advantage in the synthesis of the compounds. There are two different views on the interaction of dialkyl sulfides:
In a series of experiments, some dialkyl sulphides taken up in gold, e.g. For example, diphenylsulfides and ethylphenylsulfides were investigated by linear voltage sweeps (LVS), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and infrared reflection absorption spectroscopy (IRRAS) [84]. The results of the investigation were explained by the form of cleavage of the CS bond, which involved the formation of the gold thiolate. The studies on disulfides and sulfides on silver by surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) gave the same explanation, ie, in the sense of cleavage of the CS bond [85]. Other researchers [77] studied the adsorption of symmetric and unsymmetrical dialkyl sulfides on gold by XPS and voltammetry measurements and compared film formation of dialkyl sulfides on gold in an ethanol solution by kinetic studies of disulfides and thiols. They postulated that there is no cleavage of the CS bond in adsorption of the sulfides, and that the rate of film formation of the sulfides is much slower than that of the thiols and disulfides (about 3 orders of magnitude).
SAM's der Alkylphosphonate werden seit einigen Jahren studiert[86-88].SAMs of alkylphosphonates have been studied for several years [86-88].
Obwohl Organoschwefel-Verbindungen sehr nützlich beim Verbund mit Edelmetallen (Gold, Silber, Platin) sind, ist ihre Affinität zu Nichtedelmetallen, z. B. Eisen, rostfreier Stahl und Aluminium, eingeschränkt.Although organosulfur compounds are very useful in bonding with precious metals (Gold, silver, platinum), their affinity to non-noble metals, e.g. As iron, stainless Steel and aluminum, limited.
Viele Wissenschaftler fertigten sorgfältige Forschungsarbeiten über Alkylphosphonate auf unterschiedlichen Nichtedelmetallen an[86, 89-97]. Die experimentellen Ergebnisse weisen darauf hin, dass Phosphonate unter bestimmten Bedingungen stabile SAM's auf einer Reihe von Metallen bilden können. Many scientists have done painstaking research on alkyl phosphonates different non-precious metals [86, 89-97]. The experimental results point out that phosphonates under certain conditions stable SAM's on can form a number of metals.
Alkylphosphonsäuren ordnen sich auf Nichtedelmetallen od. Metalloxiden (Hydroxide) an, um Monolayer zu bilden, die weniger geordnet sind als Alkylthiole auf Gold[98]. Die Beständigkeit der Zwischenschichten gegen Angriffe des Lösungsmittels ist abhängig von der Kettenlänge der Methylengruppen. Das Phosphonat mit der Kettenlänge 8 oder länger bildet SAM's mit den ausgeprägtesten Eigenschaften. Das Ergebnis ist analog zu den Thiolen.Alkylphosphonic acids are classified as non-noble metals or metal oxides (hydroxides) to form monolayers that are less ordered than alkylthiols on gold [98]. The resistance of the intermediate layers to attacks by the solvent is dependent of the chain length of the methylene groups. The phosphonate with the chain length 8 or longer is SAM's with the most pronounced features. The result is analogous to the thiols.
Die auf Nichtedelmetall gebildeten Filme der Phosphonate verhalten sich sehr stabil. Ein Film von Phosphonat auf Aluminium wurde in Wasser getaucht; und nach 14 Tagen wurden keine großen Änderungen der Eigenschaften durch die Messung des Kontaktwinkels festgestellt[96]. Die SAM's der Phosphonate auf Eisenoxid desorbieren erst ab einer Temperatur von 340°C [91]. Es wird angenommen, dass diese Stabilität durch die Ausbildung von P-O-M (M = Metall) Bindungen herrührt.The films of the phosphonates formed on base metal behave very stably. On Film of phosphonate on aluminum was dipped in water; and after 14 days No major changes in the properties due to the measurement of the Contact angle detected [96]. Desorb the SAMs of the phosphonates on iron oxide only from a temperature of 340 ° C [91]. It is believed that this stability is due to the formation of P-O-M (M = metal) bonds results.
Carbonsäuren[93, 99] und einige DNA-Nucleobasen[100] können auch Self-Assembled Monolayers auf Metall ausbilden. Siloxane ergeben SAM's auf Siliziumoxid[101, 102]. Carboxylgruppen der Carbonsäure können mit Hydroxy-Gruppen auf der Metalloberfläche kondensieren und ein Carboxylat-Metall-Salz bilden. Im allgemeinen verbinden sich Phosphonsäuren stärker mit Metalloxiden als organische Säuren, aber funktionelle Phosphonsäuren mit langen Ketten sind relativ schwer zu synthetisieren. Neuere Studien stellten fest, dass die Adhäsion der Carbonsäuren auf Aluminiumoxid und anderen Substraten durch eine Vorbehandlung stark gesteigert werden kann [103, 104]. Der Einfluss der Strukturparameter (Substrate, Kettenlänge, Endgruppen) auf die Eigenschaften der Oberflächenbindung, Kettenkonformation, und chemische Stabilität der Carbonsäure-Monoschicht auf Aluminiumoxid-, Kupfer-, und Silberfilmen wurde dabei untersucht [61, 105-107]. Eine Bindungsgeometrie, die stark abhängig vom Metalloxid- Substrat ist, bestimmt die Packungsdichte und Kettenkonformation.Carboxylic acids [93, 99] and some DNA nucleobases [100] can also be self-assembled Monolayers train on metal. Siloxanes give SAMs on silica [101, 102]. Carboxylic groups of the carboxylic acid can be reacted with hydroxy groups on the Condense metal surface and form a carboxylate-metal salt. In general Phosphonic acids combine more strongly with metal oxides than organic acids, but Functional phosphonic acids with long chains are relatively difficult to synthesize. Recent studies found that the adhesion of the carboxylic acids to alumina and other substrates can be greatly increased by pretreatment [103, 104]. The influence of structural parameters (substrates, chain length, end groups) on the Properties of surface bonding, chain conformation, and chemical stability of the Carbonic acid monolayer on alumina, copper, and silver films was included investigated [61, 105-107]. A bond geometry that strongly depends on the metal oxide Substrate is determines the packing density and chain conformation.
Die experimentellen Ergebnisse beweisen, dass Carbonsäuren am stärksten an Silberoxid über eine bidentate Oberflächenbindung und am schwächsten an Aluminium- oder Kupferoxid über eine monodentate Bindung anheften [62, 63, 108].The experimental results prove that carboxylic acids are strongest in silver oxide via a bidentate surface bond and most weakly aluminum or Attach copper oxide over a monodentate bond [62, 63, 108].
Weiterhin wurde ausführlich studiert, dass Siloxane auf Siliziumoxid adsorbiert werden und SAM's ausbilden [109-111]. Aber sowohl ihre Selbstorganisation als auch ihre resultierende Schichtstruktur unterscheiden sich von denen der Thiole, Phosphonate und organischen Säuren. Wegen der Ähnlichkeit zwischen dem Substrat und den Adhäsionsmolekülen können die Siloxane vor oder nach Adsorption vernetzt werden, wobei Ausrichtung und Packung der organischen Gruppen von dem Siloxanrückgrat und nicht vom Substrat kontrolliert werden. Furthermore, it has been extensively studied that siloxanes are adsorbed on silica and train SAM's [109-111]. But both her self-organization and her resulting layer structure differ from those of thiols, phosphonates and organic acids. Because of the similarity between the substrate and the Adhesion molecules, the siloxanes can be crosslinked before or after adsorption, alignment and packing of the organic groups from the siloxane backbone and not be controlled by the substrate.
Bei den Nucleobasen der DNA ist der Mechanismus noch unklar. Ratner und Mitarbeiter[100, 112-114] untersuchten selbstorganisierte Purine und Pyrimidine auf Gold-Oberflächen durch AFM (Atomic Force Microscopy). Sie wiesen darauf hin, dass Purin, Adenin, Thymin und Cytosin auf Gold geordnete zweidimensionale Gitterwerke ausbilden, wobei allerdings nur Monolayer aber keine Multilayer existieren. Im Vergleich zu den SAM's der Thiole auf Gold ist die Geschwindigkeit der Monoschichtbildung der Nucleobasen sehr langsam (ca. 24 bis 48 Stunden). Man vermutet, dass die N-H-Gruppe mit der Oberfläche reagiert und anschließend eine N-Au-Bindung gebildet wird. For the nucleobases of DNA, the mechanism is still unclear. Ratner and Employees [100, 112-114] investigated self-assembled purines and pyrimidines Gold surfaces by AFM (Atomic Force Microscopy). They pointed out that Purine, adenine, thymine and cytosine arranged on gold two-dimensional lattice works training, although only monolayer but no multilayer exist. Compared to the SAMs of the thiols on gold is the rate of monolayer formation of the Nucleobases very slowly (about 24 to 48 hours). It is believed that the N-H group reacts with the surface and then an N-Au bond is formed.
Im Rahmen dieser Arbeit sollten multifunktionelle Verbindungen synthetisiert werden, bei denen polymerisierbare Kopfgruppen (A-) über hydrophob-flexible Spacer mit Haftgruppen (B-) verknüpft sind. Diese Monomere sollten als neue Haftvermittler einen dauerhaften Verbund zwischen gängigen Werkstoffen wie Kunststoffen, Metallen/Legierungen oder Metalloxiden ermöglichen. Dabei sollten die Länge des Spacers und die Endgruppe in der Seitenkette variiert werden, und es sollten die chemischen und physikalischen Eigenschaften in Abhängigkeit von der Molekülstruktur erforscht werden.In this work, multifunctional compounds were synthesized in which polymerizable head groups (A-) via hydrophobic-flexible spacer with Bonding groups (B) are linked. These monomers should be used as new adhesion promoters permanent bond between common materials such as plastics, Allow metals / alloys or metal oxides. The length of the Spacers and the end group in the side chain are varied, and it should be the chemical and physical properties depending on the molecular structure be explored.
Begleitend zur Synthese der multifunktionellen Verbindungen waren Eignungstests zur Verbundfestigkeit vorgesehen.Accompanying the synthesis of the multifunctional compounds were aptitude tests for Composite strength provided.
Es wurden folgende Vorgaben gemacht:
The following specifications have been made:
- - Methacrylsäure als polymerisierbare Gruppe- Methacrylic acid as a polymerizable group
- - Oligomethylenspacer als flexibler Teil- Oligomethylene spacer as a flexible part
-
- Schwefel-, Phosphor- und Stickstoffhaltige Reste als Haftgruppe
- Sulfur, phosphorus and nitrogen-containing radicals as a bonding group
n = 1, 3, 5 oder 6; X, Y = -O-, -NH- oder -N(CH3 n = 1, 3, 5 or 6; X, Y = -O-, -NH- or -N (CH 3
)-
R = Reste mit verschiedenen funktionellen Gruppen) -
R = radicals with different functional groups
Zunächst wurden ausgewählte α,ω-Diole bzw. α,ω-Diamine einseitig mit
Methacrylsäure verknüpft und aus diesen dann lineare und verzweigte Monomere
mit verschiedenen Haftgruppen hergestellt.
First, selected α, ω-diols or α, ω-diamines were combined on one side with methacrylic acid and from these then linear and branched monomers were prepared with different adhesion groups.
-
- Synthese der Bausteine mit Methacryl-Gruppe (A-)
CH2 = C(CH3)-CO-X-(CH2)n-Y-H
X, Y = O, NH, NCH3; n = 2, 6, 10, 12;- Synthesis of building blocks with methacrylic group (A-)
CH 2 = C (CH 3 ) -CO-X- (CH 2 ) n -YH
X, Y = O, NH, NCH 3 ; n = 2, 6, 10, 12; -
- Synthese der A- - -B, A- - -B- - -A Monomere
[CH2 = C(CH3)-CO-X-(CH2)n-Y-]m R
n = 2, 6, 10, 12; X, Y = O, NH; NCH3;
R = versch. Reste mit funktionellen Gruppen
m = 1, bei A- - -B; m = 2, bei A- - -B- - -A- Synthesis of the A- - B, A - - -B- - -A monomers
[CH 2 = C (CH 3 ) -CO-X- (CH 2 ) n -Y-] m R
n = 2, 6, 10, 12; X, Y = O, NH; NCH 3 ;
R = various radicals with functional groups
m = 1, at A- -B; m = 2, for A- - -B - - -A -
- Synthese der Monomere des sternförmigen Moleküls
- Synthesis of the monomers of the star-shaped molecule
Für die Spacergruppen in den Monomeren wurden flexible Alkylgruppen mit
verschiedener Kettenlänge, -O-(CH2)6-O-, -O-(CH2)10-O-, -NH-(CH2)10-NH- und
-(CH3)N-(CH2)12-N(CH3)- verwendet. Als Haftgruppe (B- - -) wurden einige
schwefelhaltige Verbindungen, wie Sulfid -C(O)CH2SCH2CH2SCH2C(O)-,
Disulfid -C(O)CH2CH2SSCH2CH2C(O)-, und der Liponsäurerest eingeführt. Um
den Einfluß verschiedener Gruppen auf Edelmetall oder Nichtedelmetall zu
untersuchen, wurden Monomere mit Nucleobasengruppen, Thymin- und
Orotsäuregruppen, und Phosphonoacetylgruppe verglichen.
For the spacer groups in the monomers, flexible alkyl groups of different chain length, -O- (CH 2 ) 6 -O-, -O- (CH 2 ) 10 -O-, -NH- (CH 2 ) 10 -NH-, and - (CH 3 ) N- (CH 2 ) 12 -N (CH 3 ) - used. As the bonding group (B - -), some sulfur-containing compounds such as sulfide -C (O) CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 C (O) -, disulfide -C (O) CH 2 CH 2 SSCH 2 CH 2 C ( O) -, and the lipoic acid radical introduced. To investigate the influence of different groups on noble metal or non-noble metal, monomers with nucleobase groups, thymine and orotic acid groups, and phosphonoacetyl groups were compared.
Die Synthese der Spacerkomponenten mit polymerisierbarer Methacryloyl-Gruppe (A- - -) wurde durch eine klassische Veresterungsreaktion mit einigen Tropfen konzentrierter Schwefelsäure als Katalysator in einer Lösung der entsprechenden Säure und einem Diol durchgeführt [115]. Bei der Darstellung der Spacerkomponenten mit Aminogruppe wurde ein Diamin und Methacrylsäureanhydrid eingesetzt.The synthesis of the spacer components with polymerizable methacryloyl group (A - - -) was through a classical esterification reaction with a few drops concentrated sulfuric acid as a catalyst in a solution of the corresponding Acid and a diol [115]. In the presentation of Spacer components with amino group became a diamine and Methacrylic anhydride used.
Veresterung oder Amidierung der Spacerkomponenten mit der Carboxylfunktion der Haftgruppen durch geeignete Kopplungsreagenzien (z. B. DCC, CDI oder EEDQ) führte zu den Monomeren des Typs A- - -B und A- - -B- - -A.Esterification or amidation of the spacer components with the carboxyl function the adhesive groups by suitable coupling reagents (eg., DCC, CDI or EEDQ) led to the monomers of the type A - - B and A - - -B - - -A.
Als Ausgangsverbindung des sternförmigen Moleküls (A- - -B1- - -B2) fungierte ein mit Fmoc geschütztes Phosphotyrosin. Die Veresterung der Verbindung mit der Spacerkomponente 10-Hydroxydecylmethacrylat erfolgte durch das Kopplungsreagenz DCC. Zum Abspalten der Fmoc-Schutzgruppe wurde das Produkt mit 1,8-Diazabicyclo(5.4.0)-7-undecen (DBU) behandelt.The starting compound of the star-shaped molecule (A - - -B 1 - - -B 2 ) was a Fmoc-protected phosphotyrosine. The esterification of the compound with the spacer component 10-hydroxydecyl methacrylate was carried out by the coupling reagent DCC. To cleave the Fmoc protecting group, the product was treated with 1,8-diazabicyclo (5.4.0) -7-undecene (DBU).
Die synthetisierten Verbindungen wurden mit Massenspektrometrie, IR- und NMR-Spektroskopie sowie anhand von Elementaranalysen identifiziert. Im Ergebnisbericht werden repräsentative Spektren abgebildet; die restlichen finden sich im Anhang.The synthesized compounds were analyzed by mass spectrometry, IR and NMR spectroscopy and identified by elemental analysis. in the Result report, representative spectra are mapped; find the rest in the appendix.
[CH2 = C(CH3)-CO]2O + H2N-(CH2)10-NH2 → CH2 = C(CH3)-CO-NH-(CH2)10-NH2 + CH2 = C(CH3)-CO-OH[CH 2 = C (CH 3 ) -CO] 2 O + H 2 N- (CH 2 ) 10 -NH 2 → CH 2 = C (CH 3 ) -CO-NH- (CH 2 ) 10 -NH 2 + CH 2 = C (CH 3 ) -CO-OH
6-Hydroxyhexylmethacrylat (I) und 10-Hydroxydecylmethacrylat (II) wurden über die azeotrope Veresterung mit 1,6-Hydroxyhexandiol oder 1,10- Hydroxydecandiol mit gleichem Molverhältnis an Methacrylsäure gewonnen. Die beiden Rohprodukte wurden mit Wasser gewaschen, über eine Kieselgelsäule gereinigt und mit Massenspektrometrie, C-H-N Analyse, 1H-NMR- und IR- Spektroskopie charakterisiert.6-Hydroxyhexyl methacrylate (I) and 10-hydroxydecyl methacrylate (II) were obtained via the azeotropic esterification with 1,6-hydroxyhexanediol or 1,10-hydroxydecanediol with the same molar ratio of methacrylic acid. The two crude products were washed with water, purified on a silica gel column and characterized by mass spectrometry, CHN analysis, 1 H-NMR and IR spectroscopy.
In Abb. 4.2 ist zu erkennen, dass im dargestellten Produkt es nur eine Hauptkomponente (Peak 736) und eine sehr geringe Menge an Verunreinigung (Peak 145) gibt. Die Hauptkomponente (Peak 736) wurde weiterhin durch Massenspektrum analysiert und ein Ergebnis in Abb. 4.3 gegeben. In Fig. 4.2 it can be seen that in the product shown there is only one main component (peak 736) and a very small amount of impurity (peak 145). The major component (peak 736) was further analyzed by mass spectrum and a result given in Fig. 4.3.
MS(CI): MH+ MS (CI): MH +
= 243
= 243
Eine Lösung von Methacrylsäureanhydrid wurde zu einer Lösung von 1,10- Diaminodecan und N-Methylmorpholin in Chloroform bei RT getropft. Nach Aufarbeitung des Reaktionsansatzes wurde das Rohprodukt als Methacrylsäure- 10-aminodecylamid-hydrochlorid aus Wasser auskristallisiert, und zur Freisetzung der primären Aminogruppe wurde das Hydrochlorid mit Kaliumcarbonat-Lösung behandelt [116, 117].A solution of methacrylic anhydride was added to a solution of 1,10- Diaminodecane and N-methylmorpholine in chloroform dropped at RT. To Work-up of the reaction mixture was the crude product as methacrylic acid 10-aminodecylamide hydrochloride crystallized from water, and to Release of the primary amino group was accompanied by the hydrochloride Treated with potassium carbonate solution [116, 117].
Identifizierung: Identification:
MS(CI): MH+ MS (CI): MH +
= 241
= 241
Die Einführungen der terminalen Liponsäureester erfolgte durch Veresterung wie in Schema 1 beschrieben[118-121].The introductions of the terminal lipoic acid esters were carried out by esterification as in Scheme 1 [118-121].
Die Veresterung mit Liponsäure über Kopplungsreagenz ergab ausreichende Ausbeuten (ca. 60%). Alle Rohprodukte wurden auf einer Kieselgelsäule mit CH2Cl2/CH3OH = 99/1(v/v) als Laufmittel aufgereinigt.The esterification with lipoic acid via coupling reagent gave sufficient yields (about 60%). All crude products were purified on a silica gel column with CH 2 Cl 2 / CH 3 OH = 99/1 (v / v) as the eluent.
Identifizierung: Identification:
MS(CI): MH+ MS (CI): MH +
= 431
= 431
Als Modellverbindung wurde Liponsäure-2-methacryloyloxyethylamid (.IX.) synthetisiert[122-124]. Das Rohprodukt wurde abfiltriert und anschließend über eine Kieselgelsäule gereinigt. Weiterhin wurde die Verbindung Nα-Methacryloyl, Nω-lipoyl-1,10-diaminodecan (X) und Nα-Methyl, Nα-methacryloyl, Nω-methyl, Nω-lipoyl-1,12-diaminododecan (XI) mit guter Ausbeute gewonnen.As a model compound, lipoic acid 2-methacryloyloxyethylamide (.IX.) Was synthesized [122-124]. The crude product was filtered off and then purified on a silica gel column. Further, the compound N was α- methacryloyl, N ω -lipoyl-1,10-diaminodecane (X) and N α -methyl, N α -methacryloyl, N ω -methyl, N ω -lipoyl-1,12-diaminododecane (XI ) with good yield.
Identifizierung: Identification:
MS(CI): MH+ MS (CI): MH +
= 429
= 429
MS(CI): MH+ MS (CI): MH +
= 485
= 485
Die Darstellung der Monosulfid-Verbindung erfolgte analog den oben beschriebenen Liponsäureesterkomponenten (siehe Kap. 4.3.1.1). Die Veresterung durch das Kopplungsreagenz N,N'-Dicyclohexylcarbodiimid (DCC) gelang mit einer guten Ausbeute von 81%. Die Substanz wurde über eine Kieselgelsäule mit CH2Cl2 als Laufmittel gereinigt und mit Massenspektrometrie, 1H-NMR- und IR- Spektroskopie identifiziert.The monosulfide compound was prepared analogously to the lipoic acid ester components described above (see Section 4.3.1.1). The esterification by the coupling reagent N, N'-dicyclohexylcarbodiimide (DCC) succeeded with a good yield of 81%. The substance was purified on a silica gel column with CH 2 Cl 2 as eluent and identified by mass spectrometry, 1 H-NMR and IR spectroscopy.
Identifizierung: Identification:
MS(CI): M+ MS (CI): M +
= 434
= 434
Als Ausgangsverbindung für die Veresterung dienten 3,3'-Dithio-dipropionsäure und 2-Hydroxyethylmethacrylat. Zur Aufarbeitung des Produkts wurde eine Säulentrennung auf Kieselgel mit CH2Cl2/CH3OH als Elutionsmittel durchgeführt.The starting compound used for the esterification were 3,3'-dithio-dipropionic acid and 2-hydroxyethyl methacrylate. For working up of the product, column separation was carried out on silica gel with CH 2 Cl 2 / CH 3 OH as eluent.
Identifizierung: Identification:
In Abb. 4.20. ist die Synthese von Thymin-1-essigsäure (XII) dargestellt. Die Synthese erfolgte in einer zweistufen Eintopfreaktion [125, 126]. Thymin wurde in wässriger KOH Lösung gelöst und dabei an der Stelle N1 aktiviert. Die Lösung wurde erhitzt und danach Bromessigsäuremethylester in leichtem Überschuß langsam zugetropft. Hierbei fand die nucleophile Substitution am N1 Atom des Thymins statt. Dabei wurde als nicht isoliertes Zwischenprodukt der Thymin-1- essigsäuremethylester erhalten. Durch weiteres Rühren bei Raumtemperatur (3-4 h; DC-Kontrolle) wurde der Ester verseift, wobei das Produkt im stark alkalischen Medium als Carboxylat-Ion vorlag. Ansäuern führte zum Ausfallen der Thymin-1- essigsäure. Das Produkt wurde abgesaugt und bei 40°C im Ölpumpenvakuum getrocknet.In Fig. 4.20. the synthesis of thymine-1-acetic acid (XII) is shown. The synthesis was carried out in a two-step one-pot reaction [125, 126]. Thymine was dissolved in aqueous KOH solution and activated at the N1 site. The solution was heated and then slowly added dropwise methyl bromoacetate in slight excess. The nucleophilic substitution took place at the N1 atom of thymine. This was obtained as a non-isolated intermediate of thymine-1-acetic acid methyl ester. Further stirring at room temperature (3-4 h, TLC control) saponified the ester, the product being present in a strongly alkaline medium as a carboxylate ion. Acidification led to the precipitation of thymine-1-acetic acid. The product was filtered off and dried at 40 ° C in an oil pump vacuum.
Identifizierung: Identification:
MS(CI): MH+ MS (CI): MH +
= 185
= 185
Der Syntheseweg von Thymin-1-essigsäure-2-methacryloyloxyethylester (XIII) ist Abb. 4.19 zu entnehmen. Zur Aktivierung der Carbonsäure wurde das Kupplungsreagenz 2-Ethoxy-1-ethoxycarbonyl-1,2-dihydrochinolin (EEDQ) verwendet[127, 128]. Das Rohprodukt wurde mit 3 N HCl und demineralisiertem Wasser gewaschen und danach mit einer guten Ausbeute(81%) aus Isopropanol umkristallisiert.The synthesis route of thymine-1-acetic acid 2-methacryloyloxyethylester (XIII) is shown in Fig. 4.19. To activate the carboxylic acid, the coupling reagent 2-ethoxy-1-ethoxycarbonyl-1,2-dihydroquinoline (EEDQ) was used [127, 128]. The crude product was washed with 3N HCl and demineralized water and then recrystallized from isopropanol with a good yield (81%).
Identifizierung: Identification:
MS(CI): MH+ MS (CI): MH +
= 297
= 297
Vgl. Abb. 4.19. Die Umsetzung von 2-Hydroxyethylmethacrylat mit Orotsäure erfolgte analog der Synthese von Thymin-1-essigsäure-2-methacryloyloxyethyl ester (XIII). Das Rohprodukt wurde aus Isopropanol umkristallisiert.See Fig. 4.19. The reaction of 2-hydroxyethyl methacrylate with orotic acid was carried out analogously to the synthesis of thymine-1-acetic acid 2-methacryloyloxyethyl ester (XIII). The crude product was recrystallized from isopropanol.
Identifizierung: Identification:
MS(CI): MH+ MS (CI): MH +
= 269
= 269
Die Veresterung wurde analog der Reaktion zu Orotsäure-2-methacryloyloxy ethylester mit 10-Hydroxydecylmethacrylat in Dimethylformamid durchgeführt. Aus einer Lösung von n-Hexan/Aceton: 3/1(v/v) kristallisierte ein weißer Feststoff mit Schmelzpunkt 121°C aus.The esterification was analogous to the reaction to orotic acid 2-methacryloyloxy ethyl ester with 10-hydroxydecyl methacrylate in dimethylformamide. From a solution of n-hexane / acetone: 3/1 (v / v) a white crystallized Solid with melting point 121 ° C from.
Identifizierung: Identification:
MS(CI): MH+ MS (CI): MH +
= 381
= 381
In Abb. 4.29 ist die zweistufige Synthese von Nα-Methacryloyl, Nω-(P,P- dimethoxy)-phosphonoacetyl-1,10-diaminodecan (XVI) und Nα-Methyl, Nα- methacryloyl, Nα-methyl, Nω-(P,P-dimethoxy)-phosphonoacetyl-1,12-diamino dodecan (XVII) dargestellt. Phosphonoessigsäure-P,P-dimethylester Kaliumsalz wurde durch einen Kationaustauscher (Amberlyst 15) umgesetzt. Das erhaltene Produkt wurde einrotiert und danach sofort mit DCC, Methacrylsäure-10- aminodecylamid (III) oder Nα,Nω-Dimethyl, Nα-methacryloyl-1,12- aminododecan (DOMA), das freundlicherweise zur Verfügung gestellt wurde, in einer Chloroform Lösung eingesetzt. Die Rohprodukte wurden über eine Kieselgelsäule jeweils mit einer Ausbeute 63% und 78% gereinigt.In Fig. 4:29 is the two-stage synthesis of N α -Methacryloyl, N ω - (P, P-dimethoxy) -phosphonoacetyl-1,10-diaminodecane (XVI), and N α -methyl, N α - methacryloyl, N α -methyl , N ω - shown (P, P-dimethoxy) -phosphonoacetyl-1,12-diamino dodecane (XVII). Phosphonoacetic acid P, P-dimethyl ester potassium salt was reacted by a cation exchanger (Amberlyst 15). The product obtained was concentrated by rotary evaporation and then immediately concentrated with DCC, methacrylic acid-10-aminodecylamide (III) or N α , N ω -dimethyl, N α -methacryloyl-1,12-aminododecane (DOMA), which was kindly made available a chloroform solution used. The crude products were purified over a silica gel column each with a yield of 63% and 78%.
Identifizierung: Identification:
MS(FAB): MH+ MS (FAB): MH +
= 391
= 391
In Abb. 4.33 ist zu erkennen, dass das Produkt nur eine Phosphorspezies enthält, welche aufgrund der Signallage der funktionellen Gruppe -CH2-P(O)(OCH3)2 zugeordnet werden kann.In Fig. 4.33 it can be seen that the product contains only one phosphorus species, which due to the signal position can be assigned to the functional group -CH 2 -P (O) (OCH 3 ) 2 .
MS(CI): MH+ MS (CI): MH +
= 447
= 447
Ausgehend von den Verbindungen XVI und XVII wurden Nα-Methacryloyl, Nω-phosphonoacetyl-1,10-diaminodecan (XVIII) und Nα-Methyl, Nα-methacryloyl, Nω-methyl, Nω-phosphonoacetyl-1,12-diaminododecan (XIX) über Methylabspaltungen mit Trimethylbromsilan synthetisiert[129-131]. Das Rohprodukt XVIII wurde aus Aceton ausgefällt und mit einer guten Ausbeute von 89% aus Isopropanol/Aceton umkristallisiert. Das Rohprodukt XIX wurde aus Hexan/Aceton mit einer Ausbeute von 87% ausgefällt.Starting with compounds XVI and XVII, N was α- methacryloyl, N ω -phosphonoacetyl-1,10-diaminodecane (XVIII) and N α -methyl, N α -methacryloyl, N ω -methyl, N ω -phosphonoacetyl-1,12 -diaminododecane (XIX) synthesized via methyl cleavage with trimethylbromosilane [129-131]. The crude product XVIII was precipitated from acetone and recrystallized from isopropanol / acetone with a good yield of 89%. The crude product XIX was precipitated from hexane / acetone with a yield of 87%.
Identifizierung: Identification:
MS(FAB): [M - H]- MS (FAB): [M - H] -
= 361
= 361
MS(FAB): [M - H]- MS (FAB): [M - H] -
417
417
In Abb. 4.44 ist zu erkennen, dass das einzige Signal bei 18,6 ppm liegt und mit dem 31P-NMR-Spektrum von XVIII übereinstimmt. Es kann als Signal der Gruppe CH2-P(O)(OH)2 zugeordnet werden. In Fig. 4.44 it can be seen that the only signal is 18.6 ppm and agrees with the 31 P NMR spectrum of XVIII. It can be assigned as a signal to the group CH 2 -P (O) (OH) 2 .
Abb. 4.45 ist der Syntheseweg von N-α-Fmoc-O-benzyl-L-phosphotyrosin-10- methacryloyloxydecylester (XX) zu entnehmen. Das Ausgangmaterial N-α- Fmoc-O-benzyl-L-phosphotyrosin wurde mit dem Kopplungsreagenz DCC aktiviert. Danach wurde 10-Hydroxydecylmethacrylat (II) zu diesem Reaktionsgemisch zugefügt. Das Produkt wurde einrotiert, mit CH2Cl2 aufgenommen, über eine Kieselgelsäule gereinigt und ergab ein hellgelbliches Öl mit einer Ausbeute von 70%. Fig. 4.45 shows the synthetic route of N-α-Fmoc-O-benzyl-L-phosphotyrosine-10-methacryloyloxydecyl ester (XX). The starting material N-α-Fmoc-O-benzyl-L-phosphotyrosine was activated with the coupling reagent DCC. Thereafter, 10-hydroxydecyl methacrylate (II) was added to this reaction mixture. The product was concentrated by rotary evaporation, taken up with CH 2 Cl 2 , purified on a silica gel column to give a light yellowish oil with a yield of 70%.
Identifizierung: Identification:
MS(FAB): [M - H]- MS (FAB): [M - H] -
= 796
= 796
Die Abspaltung der Fmoc-Schutzgruppe von XXI wurde entgegen der üblichen Vorgehensweise nicht in Piperidin/DMF sondern in einer 2%igen Lösung von DBU in CH2Cl2 durchgeführt[132, 133]. Das Rohprodukt wurde einrotiert, über eine Aluminiumoxidsäule gereinigt und ergab ein helles Öl mit einer Ausbeute von 87%.The cleavage of the Fmoc protecting group of XXI was carried out contrary to the usual procedure not in piperidine / DMF but in a 2% solution of DBU in CH 2 Cl 2 [132, 133]. The crude product was concentrated by rotary evaporation, purified on an alumina column to give a light oil with a yield of 87%.
Identifizierung: Identification:
MS(FAB): [MH]+ MS (FAB): [MH] +
= 576
= 576
Die Umsetzung von XXI mit Liponsäure in CH2Cl2-Lösung erfolgt mit CDI als Kupplungsreagenz. Das Rohprodukt wurde über eine Kieselgelsäule gereinigt.The reaction of XXI with lipoic acid in CH 2 Cl 2 solution is carried out with CDI as coupling reagent. The crude product was purified on a silica gel column.
Identifizierung: Identification:
MS(FAB): [M-H]- MS (FAB): [MH] -
762
762
Um Polymerisierbarkeit und Eigenschaften der Monomere zu untersuchen wurden Polymere von einigen der dargestellten Monomere synthetisiert. Radikalische Polymerisationen wurden mit UV-Strahlung initiiert. Dabei diente Irgacure 651 bzw. 2,2-Dimethoxy-2-Phenyl-acetophenon als Photoinitiator, der thermisch bis 300°C stabil ist, und bei Bestrahlung mit UV-Licht in Radikale nach einer Norrish-I-Photoreaktion zerfällt [134].To study polymerizability and properties of the monomers were Polymers of some of the monomers shown synthesized. radical Polymerizations were initiated with UV radiation. It was Irgacure 651 or 2,2-dimethoxy-2-phenyl-acetophenone as a photoinitiator, the thermally to 300 ° C is stable, and upon irradiation with UV light in radicals after a Norrish I photoreactivity decays [134].
Die radikalische Polymerisation mit Irgacure 651 wurde an den Monomeren mit Liponsäureresten eingehend untersucht. Die Monomere und 3 Gew.-% Initiator wurden in wenig THF gelöst, und danach mit einer Halogenlampe senkrecht zum offenen Gefäß für dreimal 20 Min. belichtet [135].The radical polymerization with Irgacure 651 was on the monomers with Lipoic acid residues studied in detail. The monomers and 3 wt% initiator were dissolved in a little THF, and then with a halogen lamp perpendicular to the exposed vessel for three times 20 min. [135].
Zur Aufarbeitung der synthetisierten makromolekularen Verbindungen wurden die Polymerlösungen in einen Überschuß an Methanol getropft. Der ausgefallene Niederschlag wurde zentrifugiert und an der Luft getrocknet.For working up the synthesized macromolecular compounds, the Polymer solutions dripped into an excess of methanol. The failed one Precipitate was centrifuged and dried in air.
Das dargestellte Polymer wurde mit 1H-NMR und IR-Spektroskopie identifiziert. Zahlen- und Gewichtsmittel des Molekulargewichts und die Molekulargewichts verteilung des Polymeren wurden mit der Gelpermeationschromatographie und die thermischen Eigenschaften mit DSC bestimmt.The polymer shown was identified by 1 H NMR and IR spectroscopy. Number and weight average molecular weight and molecular weight distribution of the polymer were determined by gel permeation chromatography and thermal properties by DSC.
Die Polymere von Liponsäure-2-methacryloyloxyethylester (IV), Liponsäure-6- methacryloyloxyhexylester (V) und Liponsäure-10-methacryloyloxydecylester (VI) wurden dargestellt. In Tab. 4.45 sind Bedingungen und Ausbeuten der Polymerisationen aufgeführt. The polymers of lipoic acid 2-methacryloyloxyethyl ester (IV), lipoic acid-6 methacryloyloxyhexyl ester (V) and lipoic acid 10-methacryloyloxydecyl ester (VI) were presented. In Tab. 4.45 conditions and yields of the Polymerizations listed.
Abb. 4.58-Abb. 4.61 zeigen IR-Spektrum, GPC-Chromatogramm, 1H-NMR- Spektrum und DSC-Diagramm des Polyliponsäure-2-methacryloyloxyethylesters (Poly IV). Gleiche Messungen für Poly V und Poly VI wurden nicht durchgeführt, da kein geeignetes Lösungsmittel gefunden wurde. Fig. 4.58- Fig. 4.61 show the IR spectrum, GPC chromatogram, 1 H-NMR spectrum and DSC diagram of the polylipoic acid 2-methacryloyloxyethyl ester (poly IV). Equal measurements for Poly V and Poly VI were not performed because no suitable solvent was found.
Aus Tab. 4.45 ist zu entnehmen, dass die Ausbeute der Polymeren unter gleichen Polymerisationsbedingungen mit zunehmender Spacerlänge der Monomere abnimmt. Das Ergebnis von Abb. 4.58 wurde durch eine Messung des Brechungsindex der unterschiedlichen Fraktionen des Poly IV gewonnen. Die Messung ergab ein Zahlenmittel des Molekulargewichts des Poly IV von 1,3 × 105 g/mol, weiterhin ein Zahlenmittel des Polymerisationsgrads Mn/M = ca. 420, und eine Dispersität von Mw/Mn = 2,9. Der Wert ist übereinstimmend mit einem Wert 2 bis 3 in einem radikalischen Polymerisationssystem.From Table 4.45 it can be seen that the yield of the polymers decreases under the same polymerization conditions with increasing spacer length of the monomers. The result of Fig. 4.58 was obtained by measuring the refractive index of the different fractions of poly IV. The measurement revealed a number average molecular weight of poly IV of 1.3 × 10 5 g / mol, further a number average degree of polymerization Mn / M = about 420, and a dispersity of Mw / Mn = 2.9. The value is consistent with a value of 2 to 3 in a free radical polymerization system.
Im IR-Spektrum des Polymeren (s. Abb. 4.59) fehlt gegenüber dem vergleichbaren Monomerspektrum die Absorptionsbande der C=C-Valenzschwingung zwischen 1636 und 1638 cm-1. Zudem ist eine deutliche Verbreiterung der Banden zu verzeichnen.In the IR spectrum of the polymer (see Fig. 4.59), the absorption band of the C = C valence vibration between 1636 and 1638 cm -1 is absent compared to the comparable monomer spectrum. In addition, a significant broadening of the gangs is recorded.
Im Vergleich zum 1H-NMR Spektrum des Monomeren fehlen die Signale der Vinyl-Protonen bei 5,5 und 6,1 ppm. Die Peaks der daraus resultierenden Methylenprotonen der Polymerhauptkette liegen zwischen 1,9 und 2,3 ppm. Zudem sind das scharfe Protonensignal der α-CH3-Gruppe bei 1,95 ppm auf eine Breite zwischen 0,8-1,6 ppm und das Signal der -OCH2-Gruppe bei 4,3 ppm auf eine Breite zwischen 3,6-3,8 ppm verschoben. Compared to the 1 H NMR spectrum of the monomer, the signals of the vinyl protons are absent at 5.5 and 6.1 ppm. The peaks of the resulting methylene protons of the polymer backbone are between 1.9 and 2.3 ppm. In addition, the sharp proton signal of the α-CH 3 group is at 1.95 ppm to a width between 0.8-1.6 ppm and the signal of the -OCH 2 group at 4.3 ppm to a width between 3.6 -3.8 ppm shifted.
Die thermische Eigenschaft von Poly IV wurde durch Differential Scanning Calorimetry (DSC) untersucht. Durch die zusätzlichen Estergruppen in der Seitenkette ist zu erwarten, dass der Glaspunkt zwischen den aus der Literatur bekannten Werten von -70°C (Polydecylmethacrylat, vergleichbare Länge der Seitenkette) und -5°C (Polyhexylmethacrylat, kürzere Seitenkette) liegt [136, 137]. Abb. 4.61 zeigt bestätigend eine Glasübergangstemperatur von -36,1°C.The thermal property of poly IV was investigated by Differential Scanning Calorimetry (DSC). Due to the additional ester groups in the side chain, it is to be expected that the glass transition point lies between the values known from the literature of -70 ° C. (polydecyl methacrylate, comparable length of the side chain) and -5 ° C. (polyhexyl methacrylate, shorter side chain) [136, 137 ]. Fig. 4.61 confirms a glass transition temperature of -36.1 ° C.
Ein Ziel dieser Arbeit ist, eine Adhäsiv-Verbindung, die das Verbinden zwischen Metall und Kunststoff ermöglicht, darzustellen. Die Haftfestigkeiten der synthetisierten Verbindungen wurden durch Druck-Scher-Versuche untersucht. One goal of this work is to create an adhesive bond that connects between Metal and plastic enables to represent. The adhesion of the synthesized compounds were examined by pressure-shear experiments.
Diese Arbeiten wurden bei der Firma Girrbach Dental GmbH, Pforzheim durch die Abteilung F durchgeführt.This work was carried out by Girrbach Dental GmbH, Pforzheim the department F performed.
Auf Metallprüfkörper aus Titan, einer Co-Cr-Legierung (neocrom FH, NEM-Leg.) und einer hochgoldhaltigen Legierung (Platinor CF 4) wurde eine 0,1-1,0 Gew.-%- ige Lösung einer entsprechenden Verbindung aufgepinselt. Nach dem Verdampfen des Lösungsmittels wurde eine zylindrische Probe (∅ 5 mm, h = 2 mm) des Komposit-Verblendsystems belleGlass HP schichtweise aufpolymerisiert. Die Polymerisation des Materials erfolgte nach Herstellerangaben. Durch einen Druck-Scher-Test mit einer Universal-Prüfmaschine konnten die Ausgangs- Verbundfestigkeiten ermittelt werden. In Anlehnung an bereits veröffentlichte Testreihen wurden dazu die Prüfkörper nach Fertigstellung einen Tag in Wasser (37°C) gelagert und nach Trocknung von der Metalloberfläche abgeschert.On metal test specimen made of titanium, a Co-Cr alloy (neocrom FH, NEM-Leg.) and a high gold alloy (Platinor CF 4) was 0.1-1.0 wt% ige solution of a corresponding compound brushed. After evaporation of the solvent was a cylindrical sample (∅ 5 mm, h = 2 mm) of Composite veneering system belleGlass HP polymerized in layers. The Polymerization of the material was carried out according to the manufacturer. Through a Pressure-shear test with a universal testing machine, the initial Bond strength can be determined. Based on already published Test series were to the test specimens after completion one day in water (37 ° C) stored and sheared off after drying from the metal surface.
In Tab. 4.47 sind die experimentellen Ergebnisse der verschiedenen Verbindungen jeweils auf Co-Cr-Leg., Titan und Hochgold-Leg. aufgeführt. Die Daten entsprechen einem durchschnittlichen Wert mehrerer Schertests.Table 4.47 shows the experimental results of the different compounds each on Co-Cr-Leg., Titanium and High Gold Leg. listed. The data correspond to an average value of several shear tests.
Um die Hafteigenschaften der Verbindungen zu beurteilen, wurde ein Vergleichstest mit einem auf dem Markt bereits etablierten Produkt bei gleichen Bedingungen durchgeführt. Die Werte aus Abb. 4.62 und 4.63 deuten auf ein durchaus konkurrenzfähiges Konzept hin. In order to evaluate the adhesive properties of the compounds, a comparison test with a product already established in the market was carried out under the same conditions. The values from Fig. 4.62 and 4.63 indicate a thoroughly competitive concept.
Abb. 4.62 zeigt die Haftfestigkeiten einiger Verbindungen auf einer hochgoldhaltigen Gusslegierung. Daraus ist zu entnehmen, dass zwei von uns hergestellte Produkte eine bessere Verbund-Eigenschaft als ein Konkurrenzprodukt aufweisen. Aus Tab. 4.47 wird dabei ersichtlich, dass die zwei Verbindungen, V und VI, noch nicht einmal die besten sind. Fig. 4.62 shows the adhesion strengths of some compounds on a high gold cast alloy. From this it can be seen that two products made by us have a better composite property than a competing product. It can be seen from Table 4.47 that the two compounds, V and VI, are not even the best.
Der Unterschied in den Absolutwerten zwischen Abb. 4.62 und Tab. 4.47 kam von unterschiedlichen Konzentrationen der Verbindungen bei der Prüfprobenherstellung. The difference in the absolute values between Fig. 4.62 and Tab. 4.47 resulted from different concentrations of the compounds in the test sample preparation.
Abb. 4.63 belegt, dass unser Produkt VI auf einer goldreduzierten Gusslegierung sowohl gegenüber einer Blindprobe (Vergleichstest ohne Zugabe eines Haftvermittlers) als auch gegenüber einem auf dem Markt befindlichen Konkurrenzprodukt eine wesentlich bessere Verbundfestigkeit besitzt. Fig. 4.63 shows that our product VI has a much better bond strength on a reduced-gold casting alloy both compared to a blank (comparative test without the addition of a primer) and to a competitor product on the market.
Es sollte bemerkt werden, dass die Verbund-Ergebnisse aus ersten Standard-Tests stammen, Langzeit-Tests zur Messung der dauerhaften Verbund-Festigkeit noch ausstehen. It should be noted that the composite results from first standard tests stemmed, long-term tests to measure the permanent composite strength yet stand.
Die Darstellung erfolgte, wie in Kapitel 4.2 "Darstellung der Bausteinkomponenten mit terminalen Methacryloyl Gruppen" beschrieben.The display was made as described in chapter 4.2 "Representation of the block components with terminal methacryloyl groups ".
Drei ω-Hydroxyalkyl-Methacrylate wurden zur weiteren Synthese gebraucht. Neben dem käuflich erhältlichen 2-Hydroxyethylmethacrylat wurden das 6-Hydroxyhexyl- und das 10-Hydroxydecylmethacrylat durch säurekatalysierte Veresterung von Methacrylsäure mit den entsprechenden α,ω-Alkandiolen hergestellt. Als klassischer Katalysator wurde konzentrierte Schwefelsäure verwendet. Es zeigte sich, dass Ansätze mit einem äquimolaren Verhältnis von Diolkomponente zu Methacrylsäure Ausbeuten von 60-65% des gewünschten Zielprodukts lieferten. Bezüglich der eingesetzten Kosten und der Abtrennung des Dimethacrylat-Nebenprodukts über eine Kieselgelsäule erwies sich dieses Verfahren als das günstigste. Unbedingt notwendig war die Zugabe von Hydrochinon zur Veresterungsreaktion, da dadurch unerwünschte, thermisch initiierte radikalische Polymerisationen der Methacrylsäure bzw. Methacrylate inhibiert wurden.Three ω-hydroxyalkyl methacrylates were used for further synthesis. Next to the Commercially available 2-hydroxyethyl methacrylate, the 6-hydroxyhexyl and the 10-Hydroxydecylmethacrylat by acid-catalyzed esterification of methacrylic acid with the corresponding α, ω-alkanediols prepared. As a classic catalyst was used concentrated sulfuric acid. It turned out that approaches with a equimolar ratio of diol component to methacrylic acid yields of 60-65% of the desired target product. Regarding the costs involved and the Separation of the dimethacrylate byproduct over a silica gel column proved this Procedure as the cheapest. Absolutely necessary was the addition of hydroquinone to the Veresterungsreaktion, as this unwanted, thermally initiated radical Polymerizations of methacrylic acid or methacrylates were inhibited.
Die Darstellung des 10-Aminodecylmethacrylsäureamids wurde nach Literatur[116, 117] durchgeführt. Die direkte Umsetzung von Methacrylsäure mit dem Diamin erwies sich als ungünstig. Vorteilhaft bei Verwendung von Methacrylsäureanhydrid sind die milden Reaktionsbedingungen, die eine Ausführung bei Zimmertemperatur erlauben. Im Falle von Methacrylsäurechlorid als Acylierungsreagenz wurde eine tertiäre Base als HCl- Fänger eingesetzt und zusätzlich gekühlt (exotherme Reaktion der Salzbildung). Außerdem musste die Eintropfgeschwindigkeit bei der Reaktion aufmerksam reguliert werden.The preparation of the 10-aminodecylmethacrylamide was prepared according to literature [116, 117] carried out. The direct reaction of methacrylic acid with the diamine proved to be unfavorable. The benefits of using methacrylic anhydride are mild Reaction conditions permitting execution at room temperature. In the event of of methacrylic acid chloride as the acylating reagent, a tertiary base was added as HCl. Catcher used and additionally cooled (exothermic reaction of salt formation). In addition, the dripping rate had to be carefully regulated during the reaction become.
Die Haftgruppen wurden durch verschiedene Aktivierungsmittel über ihre Carboxylgruppe mit der terminalen alkoholischen Hydroxygruppe der Bausteinkomponenten verknüpft. Eine Zusammenstellung zeigt Tabelle 5.1.The detention groups were controlled by various activating agents via their Carboxyl group with the terminal alcoholic hydroxy group of Linked block components. A compilation is shown in Table 5.1.
Wie aus Tab. 5.1 ersichtlich ist DCC das beste Kondensationsmittel für diese Reaktion. Außerdem bildet DCC in der Reaktion ein in vielen organischen Lösemitteln schwerlösliches Harnstoffderivat, das weitgehend durch einfaches Filtrieren entfernt werden kann. Die Auswahl des Lösemittels hatte keinen nennenswerten Einfluss auf die Ausbeuten.As shown in Table 5.1, DCC is the best condensing agent for this reaction. Moreover, DCC forms in the reaction in many organic solvents poorly soluble urea derivative, which is largely removed by simple filtration can be. The choice of solvent had no significant influence on the Exploit.
In diesem Fall erfolgt die Aktivierung der Carboxylgruppe durch Addition an eine N=C- Doppelbindung des Carbodiimids. Ein Alkohol reagiert anschließend mit der aktivierten Komponente und bildet einen Carbonsäureester und N,N'-Dicyclohexylharnstoff. Wichtig bei dieser Reaktion ist dass die durch intramolekulare Umlagerung als Nebenreaktion auftretende N-Acylharnstoffbildung [119, 122] weitestgehend unterdrückt wird. Der Zusatz von 4-N,N-Dimethylaminopyridin als Acylierungskatalysator [140, 141] und einer katalytischen Menge einer starken Säure [142, 143], z. B. p-Toluolsulfonsäure wirkte sich ebenfalls positiv aus. Abb. 5.1 zeigt schematisch den Reaktionsweg in einer Carbodiimid- Kondensation.In this case, the activation of the carboxyl group takes place by addition to an N = C double bond of the carbodiimide. An alcohol subsequently reacts with the activated component to form a carboxylic acid ester and N, N'-dicyclohexylurea. It is important in this reaction that the N-acylurea formation [119, 122], which occurs as a side reaction by intramolecular rearrangement, is largely suppressed. The addition of 4-N, N-dimethylaminopyridine as the acylation catalyst [140, 141] and a catalytic amount of a strong acid [142, 143], e.g. B. p-toluenesulfonic acid also had a positive effect. Fig. 5.1 shows schematically the reaction path in a carbodiimide condensation.
Die Carbonsäuren mit stickstoffhaltigen Heterocyclen wurden mit dem Kopplungsreagenz EEDQ verestert. DCC, CDI oder selbst die Umwandlung der Carbonsäuren in das entsprechende Säurechlorid mit Thionylchlorid und längere Reaktionszeiten (bis zu 48 Stunden) sowie Temperaturänderungen brachten nicht den gewünschten Erfolg. Dünnschichtchromatographisch konnte nur unumgesetztes Ausgangsmaterial im Reaktionsgemisch nachgewiesen werden. Ein Grund dafür könnte in der Schwerlöslichkeit der stark polaren Ausgangsverbindungen liegen. Zwar benötigt EEDQ keine zusätzliche tertiäre Base, aber ein Nachteil bei dieser Kopplungsreaktion sei nicht verschwiegen: die Bildung des Ethylesters als Nebenprodukt, wenn die Alkoholkomponente nicht in großem Überschuss gegenüber der Carbonsäure eingesetzt wird. Abb. 5.2 zeigt den Aktivierungsmechanismus des EEDQ.The carboxylic acids with nitrogen-containing heterocycles were esterified with the coupling reagent EEDQ. DCC, CDI or even the conversion of the carboxylic acids into the corresponding acid chloride with thionyl chloride and longer reaction times (up to 48 hours) and temperature changes did not bring the desired success. By thin layer chromatography, only unreacted starting material could be detected in the reaction mixture. One reason for this could be the poor solubility of the strongly polar starting compounds. Although EEDQ does not require an additional tertiary base, one disadvantage of this coupling reaction is not to mention: the formation of the ethyl ester as a by-product when the alcohol component is not used in large excess over the carboxylic acid. Fig. 5.2 shows the activation mechanism of the EEDQ.
Die Veresterung von N-α-Fmoc-O-benzyl-L-phosphotyrosin mit der Bausteinkomponente II gelang durch DCC, allerdings bildeten sich eine Vielzahl an Nebenprodukten, von denen die Zielverbindung schwer abzutrennen war. Aus der Literatur [144, 145] ist bekannt, dass Phosphorsäurediester sehr wohl noch mit DCC aktivierbar sind. Trotzdem war die erzielte Ausbeute von 70% der Theorie recht zufriedenstellend.The esterification of N-α-Fmoc-O-benzyl-L-phosphotyrosine with the building block component II succeeded by DCC, however, formed a variety of by-products of which the target compound was difficult to separate. From the literature [144, 145] is It is known that phosphoric diesters can very well be activated with DCC. Nevertheless the achieved yield of 70% of the theory was quite satisfactory.
Die Fmoc-Schutzgruppe wird normalerweise mit Piperidin in DMF [132] abgespalten. In dieser Arbeit wurde alternativ eine 2%-ige Lösung von DBU in Dichlormethan [133] mit sehr guter Ausbeute von 90% eingesetzt. Dichlormethan kann im Gegensatz zum hochsiedenden DMF leicht destillativ entfernt werden.The Fmoc protecting group is normally cleaved with piperidine in DMF [132]. In Alternatively, a 2% solution of DBU in dichloromethane [133] was used in this work very good yield of 90% used. Dichloromethane can be unlike the high-boiling DMF can be easily removed by distillation.
Die Synthese der Monomere mit Amid-Gruppe erfolgte mit DCC oder CDI, wodurch 2- Methacryloyloxyethylliponsäureamid (IX), Nα-Methacryloyl, Nω-liponsäurediamino decan (X), Nα- Methacryloyl, Nω-(P,P-dimethoxy)-phosphonoessigsäure-diaminodecan (XV) und N-α-lipoyl-O-benzyl-L-phosphotyrosin-10-methacryloyloxydecylester (XIX) synthetisiert wurden.The synthesis of monomers having amide group was done with DCC or CDI to give 2- Methacryloyloxyethylliponsäureamid (IX), N α -Methacryloyl, N ω -liponsäurediamino decane (X), N α - methacryloyl, N ω - (P, P-dimethoxy ) -phosphonoacetic acid diaminodecane (XV) and N-α-lipoyl-O-benzyl-L-phosphotyrosine-10-methacryloyloxydecyl ester (XIX).
Hier erwies sich CDI als günstigstes Kopplungsreagenz der Liponsäureamide, nachdem mehrere Versuche mit DCC fehlschlugen.Here, CDI proved to be the most favorable coupling reagent of the lipoic acid amides, after several attempts with DCC failed.
Die bei der DCC-Aktivierung mögliche Bildung eines N-Acylharnstoffderivats stört die Umsetzung, so dass das Zielprodukt nur in geringer Ausbeute oder überhaupt nicht erhalten wird. Die Synthese von N-Methacryloyl-10-decylliponsäureamid (X) führte nach erfolglosen Versuchen der Amidkupplung mit DCC schließlich mit CDI zum Ziel. Carbonyldiimidazol reagiert mit Carbonsäuren zu Acylimidazolen, die sehr aktive Acylierungsmittel sind. Die Nebenprodukte, Imidazol und Kohlendioxid, können einfach aus dem Reaktionsgemisch entfernt werden.The possible formation of an N-acylurea derivative during DCC activation disturbs the Implementation, leaving the target product only in low yield or not at all is obtained. The synthesis of N-methacryloyl-10-decyl lipoic acid amide (X) was demonstrated unsuccessful attempts of the amide coupling with DCC finally with CDI to the goal. Carbonyldiimidazole reacts with carboxylic acids to acylimidazoles, which are very active Acylating agents are. The by-products, imidazole and carbon dioxide, can be simple be removed from the reaction mixture.
Bei der Kopplung des Phosphonessigsäure-P,P-dimethylesters erwies es sich als sehr günstig, vor der eigentlichen Verknüpfungsreaktion zunächst eine Umwandlung des entsprechenden Kaliumsalzes in die freie Carbonsäure mit Hilfe eines geeigneten Kationenaustauschers vorzunehmen.Coupling of the phosphonoacetic acid P, P-dimethyl ester proved to be very successful favorable, before the actual linking reaction, first a conversion of the corresponding potassium salt in the free carboxylic acid with the aid of a suitable Make cation exchanger.
Nach dem Internationalen Standard wurden die Haftfestigkeiten unserer Verbindungen durch Druck-Scher-Versuche untersucht. Prinzipiell zeigten alle geprüften Verbindungen sehr gute mechanische Eigenschaften. Davon haften schwefelhaltige Verbindungen gut auf hochgoldhaltigen Legierungen, phosphorhaltige Verbindungen haften speziell auf Titan und Co-Cr-Legierungen und stickstoffhaltige Verbindungen haften gut auf Gold und Co-Cr-Legierungen. Wichtig ist dabei, dass Substanzen mit diesen Kopfgruppen selbstorganisierende Monoschichten (SAM's) auf den entsprechenden Metallen bilden können.According to the International Standard, the bond strengths of our compounds examined by pressure-shear experiments. In principle, all tested compounds showed very good mechanical properties. Of these, sulfur-containing compounds adhere well On high-gold alloys, phosphorus-containing compounds adhere specifically Titanium and Co-Cr alloys and nitrogenous compounds adhere well to gold and nitrogen Co-Cr alloys. It is important that substances with these head groups self-assembling monolayers (SAMs) on the corresponding metals can.
Gold steht im Periodensystem der Elemente in der Gruppe Ib. Es ist ein Edelmetall und chemisch recht inert. Dadurch ist es ein idealer dentaler Werkstoff. Aber wegen seiner Inertheit hat man grosse Schwierigkeiten, das Gold mit einem organischen Werkstoff zu verbinden. 1983 berichteten Nuzzo und Allara [45] erstmals über SAM's von Disulfiden auf Gold, wodurch neue Wege für mögliche Anwendungen und Verfahren eröffnet wurden.Gold is in the periodic table of the elements in group Ib. It is a precious metal and chemically inert. This makes it an ideal dental material. But because of his Inertness has great difficulty in using gold with an organic material connect. In 1983, Nuzzo and Allara [45] first reported on SAM's of disulfides gold, opening up new avenues for potential applications and processes were.
Unsere experimentellen Ergebnisse beweisen, dass die Sulfide, die als Haftgruppe zum Verbinden des Goldes mit dem Kunststoff angewendet wurden, sehr effektiv sind. Tab. 4.47 zeigt, dass die Verbund-Festigkeiten der Liponsäureesterderivate auf Gold keinen erkennbaren Unterschied in Abhängigkeit von der Spacerkettenlänge innerhalb der experimentellen Bedingungen aufweisen. Im Vergleich zu Monomeren erschienen bei der Verbund-Fähigkeit der Poly IV keine offensichtlichen Änderungen. Porter [70] berichtete, dass die aus Disulfiden gebildeten Monolayer ähnliche Strukturen und Zwischenschichteigenschaften besitzen wie die der analogen Alkanthiole mit 10 bis 22 Methylengruppen in der Kohlenstoffkette. Unter 10 Methylengruppen werden die Monolayer dicht gepackt, aber über 22 Methylengruppen werden die Monolayer nicht richtig ausgebildet. Unsere Verbindungen IV, V und VI haben ähnliche Strukturen und jeweils 11, 15 und 19 aliphatische Kohlenstoffatome und zusätzlich zwei Estergruppen in den Hauptketten der Moleküle. Das stimmt gut mit Porter's Ergebnissen überein.Our experimental results prove that the sulfides, which act as a bonding group to the Connecting the gold with the plastic have been applied are very effective. Table 4.47 shows that the bond strengths of the lipoic acid ester derivatives to gold no discernible difference as a function of the spacer chain length within the have experimental conditions. Compared to monomers appeared in the Composite capability of poly IV no obvious changes. Porter [70] reported the monolayer formed from disulfides has similar structures and Have interlayer properties like those of the 10 to 22 analog alkanethiols Methylene groups in the carbon chain. Among 10 methylene groups, the Monolayer densely packed, but over 22 methylene groups are not the monolayer properly trained. Our compounds IV, V and VI have similar structures and each 11, 15 and 19 aliphatic carbon atoms and additionally two ester groups in the main chains of molecules. This agrees well with Porter's results.
Aus Tab. 4.47 zeigt sich auch, dass das Organomonosulfid eine schlechtere Verbund- Festigkeit auf Gold als das Organodisulfid hat, d. h. die SAM's des Organomonosulfids sind labiler als die des Organodisulfids. Das Ergebnis stimmt mit den Angaben von Jung et al. [77] überein.Table 4.47 also shows that the organomonosulfide is a poorer composite Has strength on gold as the organodisulfide, i. H. SAM's of organomonosulfide are more labile than those of the organodisulfide. The result is in line with the information provided by Jung et al. [77] agree.
Die Verbund-Festigkeit der Verbindung XI (16,8 MPa) unterscheidet sich stark von der Verbindung VI (19,0 MPa). Zwei Gründe könnten zu dem Ergebnis führen. Der erste Grund ist, dass eine zu lange Molekülkette nicht zu einer geordneten Ausbildung der SAM's führt. Der zweite Grund ist, dass die beiden Methylgruppen an den Stickstoffatomen der Verbindung XI eine räumliche Hinderung darstellen, die eine dichte Packung der Moleküle auf dem Metall verhindert.The composite strength of Compound XI (16.8 MPa) differs greatly from that of Compound VI (19.0 MPa). Two reasons could lead to the result. The first Reason is that too long a molecular chain does not lead to an orderly education of the SAM's leads. The second reason is that the two methyl groups on the Nitrogen atoms of the compound XI represent a spatial hindrance that dense Prevents packing of the molecules on the metal.
Aus Tab. 4.47 ergibt sich, dass die Verbund-Festigkeiten offensichtlich größer werden (19,0 MPa bei VI und 19,8 MPa bei X), wenn Diaminodecan als Spacer statt Decandiol eingesetzt wird. Ein Grund dafür könnte sein, dass ein Molekül mit einer Amidgruppe steifer als ein vergleichbares Molekül mit einer Estergruppe ist, einen höheren Schmelzpunkt hat und einfacher einen Kristall bildet. Zum Beispiel hat Nylon einen höheren Schmelzpunkt als der entsprechende Polyester, d. h. die Verbindung X ist leichter auf Metall zu kristallisieren und es werden sich leichter SAM's bilden.Table 4.47 shows that the bond strengths obviously increase (19.0 MPa at VI and 19.8 MPa at X) when diaminodecane as a spacer instead of decanediol is used. One reason could be that a molecule with an amide group stiffer than a comparable molecule with one ester group, a higher one Has melting point and makes a crystal easier. For example, nylon has one higher melting point than the corresponding polyester, d. H. the connection X is lighter crystallize on metal and it will be easier to form SAM's.
Überraschend ist, dass die Verbund-Festigkeit der Verbindung VIII größer als die der Verbindungen IV, V und VI ist. Bei der Bildung der SAM's von Alkandisulfiden auf Gold ist aus der Literatur[80, 81] bekannt, dass zunächst ein Bruch der S-S-Bindung des Disulfids erfolgt und anschließend eine S-Au-Bindung gebildet wird. Bei den Verbindungen IV, V und VI handelt es sich um cyclische Disulfide, d. h. jedes Molekül kann zwei S-Au-Bindungen bilden. Selbst wenn eine S-Au-Bindung gebrochen wird, vermittelt die andere Verbliebene die Haftung. Das könnte sich positiv auf Bildung der SAM's auswirken. Deshalb sollten die Verbindungen IV, V oder VI größere Verbund- Festigkeiten als Verbindung VIII zeigen. Auf der anderen Seite hat die Haftgruppe der Verbindungen IV, V oder VI eine Ringstruktur, wobei die lange Hauptkette des Moleküls sich an der α-Position des Rings befindet. Eine solche Struktur kann ein Problem in der räumlichen Packung bringen, was eine negative Wirkung für die Bildung der SAM's haben könnte. Im Vergleich zu VI ist die Verbindung VIII ein lineares Molekül. Nach Bruch der S-S Bindung entstehen zwei separate Molekülketten mit einer S-Au-Bindung. Wahrscheinlich beeinflussen die beiden gegenläufigen Faktoren gleichzeitig die Bildung der SAM's. Wie unsere Ergebnisse zeigen, fällt dabei offensichtlich der hindernde sterische Effekt stärker ins Gewicht als die aus zwei Au-S-Bindungen resultierende positive Wirkung. It is surprising that the bond strength of compound VIII is greater than that of Compounds IV, V and VI. In the formation of the SAM's of alkanedisulfides Gold is known from the literature [80, 81] that initially a break in the S-S bond of the Disulfides occurs and then an S-Au bond is formed. Both Compounds IV, V and VI are cyclic disulfides, i. H. every molecule can form two S-Au bonds. Even if an S-Au bond is broken, the other survivor conveys the liability. That could be beneficial to education Affect SAM's. Therefore compounds IV, V or VI should have larger composite Strengths as compound VIII show. On the other hand, the detention group has the Compounds IV, V or VI have a ring structure, with the long main chain of the molecule is located at the α-position of the ring. Such a structure can be a problem in the bring spatial packing, which has a negative impact on the formation of SAM's could have. Compared to VI, compound VIII is a linear molecule. To Breakage of the S-S bond results in two separate molecular chains with an S-Au bond. The two opposing factors are likely to affect education at the same time the SAM's. Obviously, as our results show, there is a hindrance steric effect more significant than that resulting from two Au-S bonds positive effect.
Vermutlich würden mit Verbindungen mit einem β-Liponsäurerest, die synthetisch zugänglich sind [146, 147], bessere Resultate erhalten, da die Moleküle mit β- Liponsäureresten weniger räumliche Hinderungen aufweisen und dadurch leichter geordnete Monoschichten auf einer Goldoberfläche bilden können als diejenigen mit α- Liponsäureresten. Presumably, compounds with a β-lipoic acid residue would be synthetic [146, 147], better results are obtained, as the molecules with β- Lipoic acid radicals have less spatial impediments and thus easier can form ordered monolayers on a gold surface as those with α- Liponsäureresten.
Bromessigsäure, N-Bromsuccinimid, 1,10-Decandiol, N,N'-Diisopropylcarbodiimid, 4- N,N-Dimethylaminopyridin, 3,3'-Dithio-dipropionsäure, 2-Ethoxy-1-ethoxycarbonyl-1,2- dihydrochinolin, 2,2'-(ethylendithio)-diessigsäure, 1,6-Hexandiol, 2- Hydroxyethylmethacrylat, Methacrylsäure-chlorid, Orotsäure, Phosphonoessigsäure-P,P- dimethylester Kaliumsalz, Thymin; Triisopropylsilan, Trimethylbromsilan, Triphenylphosphin.Bromoacetic acid, N-bromosuccinimide, 1,10-decanediol, N, N'-diisopropylcarbodiimide, 4- N, N-dimethylaminopyridine, 3,3'-dithio-dipropionic acid, 2-ethoxy-1-ethoxycarbonyl-1,2- dihydroquinoline, 2,2 '- (ethylenedithio) -diacetic acid, 1,6-hexanediol, 2- Hydroxyethyl methacrylate, methacrylic acid chloride, orotic acid, phosphonoacetic acid P, P dimethyl ester potassium salt, thymine; Triisopropylsilane, trimethylbromosilane, Triphenylphosphine.
1,1'-Carbonyldiimidazol, Natriumsulfat, Natriumhydrogencarbonat, Salzsäure, Toluol-4- sulfonsäuremonohydrat; Lösungsmittel wie Aceton, Chloroform, Dichlormethan, Diethylether, N,N-Dimethylformamid, Essigsäureethylester, Methanol, Tetrahydrofuran.1,1'-carbonyldiimidazole, sodium sulfate, sodium bicarbonate, hydrochloric acid, toluene-4 sulfonic acid monohydrate; Solvents such as acetone, chloroform, dichloromethane, Diethyl ether, N, N-dimethylformamide, ethyl acetate, methanol, tetrahydrofuran.
1,10-Diaminodecan, N,N'-Dicyclohexylcarbodiimid, Deuterochloroform, Dimethylsulfoxid-d6, Deuteriumoxid, DL-α-Liponsäure, Methacrylsäureanhydrid.1,10-diaminodecane, N, N'-dicyclohexylcarbodiimide, deuterochloroform, dimethylsulfoxide-d 6 , deuterium oxide, DL-α-lipoic acid, methacrylic anhydride.
N-α-Fmoc-O-benzyl-L-phosphotyrosin. N-α-Fmoc-O-benzyl-L-phosphotyrosine.
Geräte:
Bruker AC 200 (200 MHz)
Bruker DRX 400 (400 MHz)
Die NMR-Spektren wurden von Herrn U. Ziegler, Abt. Org. Chemie I, Universität Ulm,
aufgenommen.
Lösungsmittel: Deuterochloroform CDCl3 Equipment:
Bruker AC 200 (200 MHz)
Bruker DRX 400 (400 MHz)
The NMR spectra were recorded by Mr. U. Ziegler, Dept. Org. Chemie I, University of Ulm.
Solvent: deuterochloroform CDCl 3
; Dimethylsulfoxid-d6 ; Dimethyl sulfoxide-d 6
CD3 CD 3
SOCD3 SOCD 3
; Deuteriumoxid D2 ; Deuterium oxide D 2
OO
Gerät: Massenspektrometer SSQ 7000; TSQ 7000
Die Massenspektren wurden von Herrn Dr. G. Schmidtberg, Sektion
Massenspektrometrie, Universität Ulm, gemessen. Zur Ionisation wurden die Verfahren
Chemische Ionisation (CI) und Fast Atom Bombardement (FAB) angewendet.Device: mass spectrometer SSQ 7000; TSQ 7000
The mass spectra were analyzed by Dr. Ing. G. Schmidtberg, Mass Spectrometry, University of Ulm. For ionization, the methods Chemical Ionization (CI) and Fast Atom Bombardment (FAB) were used.
Gerät: Bruker FT-IR IFS 113V
Die Spektren wurden von Frau E. Kaltenecker, Sektion Schwingungsspektroskopie,
Universität Ulm, aufgenommen.
Die Feststoffe wurden als KBr-Presslinge vermessen.Device: Bruker FT-IR IFS 113V
The spectra were recorded by Mrs. E. Kaltenecker, Section Vibrational Spectroscopy, University of Ulm.
The solids were measured as KBr pellets.
Gerät: CHN-O-Rapid, Fa. Heraeus
Die Elementaranalysen wurden von Frau M. Lang, Abteilung Analytische Chemie und
Umweltchemie, Universität Ulm, durchgeführt.
Die Schmelzpunkte der synthetisierten Verbindungen wurden unter einem Zeiss
Polarisationsmikroskop mit Mettler-Heiztisch beobachtet.Device: CHN-O-Rapid, Fa. Heraeus
The elemental analyzes were performed by Ms. M. Lang, Department of Analytical Chemistry and Environmental Chemistry, University of Ulm.
The melting points of the synthesized compounds were observed under a Zeiss polarizing microscope with Mettler hot stage.
Hierfür wurden DC-Aluminiumfolien Kieselgel 60 Marke "Alugram Sil G/UV254" der Firma Macherey-Nagel, Düren und Merck DC-Alufolien Aluminiumoxid 60 F254 neutral, verwendet.For this purpose, DC aluminum foils Kieselgel 60 brand "Alugram Sil G / UV254" of Company Macherey-Nagel, Düren and Merck DC aluminum foil aluminum oxide 60 F254 neutral, used.
Packungsmaterial:
Kieselgel 60, 70-200 µm, Fa. Amicon, Lausanne;
Kieselgel 60, 63-200 µm, Fa. Merck, Darmstadt.Packing material:
Silica gel 60, 70-200 μm, from Amicon, Lausanne;
Silica gel 60, 63-200 μm, Merck, Darmstadt.
Zu einer Lösung von 8,6 g Methacrylsäure (0,10 mol), 0,10 mol des entsprechenden Diols und 0,20 g Hydrochinon in 250 ml Toluol wurde 0,1 ml konzentrierte H2SO4 bei RT getropft.To a solution of 8.6 g of methacrylic acid (0.10 mol), 0.10 mol of the corresponding diol and 0.20 g of hydroquinone in 250 ml of toluene, 0.1 ml of concentrated H 2 SO 4 was added dropwise at RT.
Das Gemisch wurde am Wasserabscheider unter Rückfluss gekocht, bis die kalkulierte Menge Wasser sich abgeschieden hatte. The mixture was refluxed on a water separator until the calculated Amount of water had separated.
Nach der Abkühlung wurde der Ansatz abfiltriert einmal mit 5%iger NaHCO3 Lösung gewaschen, danach mit 4 × 15 ml Wasser ausgeschüttelt, bis das Waschwasser pH-neutral ist, über Na2SO4 getrocknet, filtriert und einrotiert.After cooling, the mixture was filtered off once washed with 5% NaHCO 3 solution, then shaken with 4 × 15 ml of water until the wash water is pH-neutral, dried over Na 2 SO 4 , filtered and concentrated by rotary evaporation.
Das Rohprodukt wurde in Dichlormethan aufgenommen und über eine Kieselgelsäule
(LM: CH2Cl2/CH3OH = 98/2, v/v) gereinigt.
The crude product was taken up in dichloromethane and purified over a silica gel column (LM: CH 2 Cl 2 / CH 3 OH = 98/2, v / v).
CH2=C(CH3)-CO-O-(CH2)6-OH (I)CH 2 = C (CH 3 ) -CO-O- (CH 2 ) 6 -OH (I)
SF: C10 SF: C 10
H18 H 18
O3 O 3
M = 186 g/mol
Ausbeute: 11,9 g = 65 mmol, 65% der Theorie; farbloses Öl
1 M = 186 g / mol
Yield: 11.9 g = 65 mmol, 65% of theory; colorless oil
1
H-NMR: H-NMR:
Abb.Illustration
4.1
MS-Spektrum: Abbildung in Anhang
IR-Spektrum: Abb: in Anhang
4.1
MS spectrum: Figure in Appendix
IR spectrum: Fig: in appendix
CH2=C(CH3)-CO-O-(CH2)10-OH (II)CH 2 = C (CH 3 ) -CO-O- (CH 2 ) 10 -OH (II)
SF: C14 SF: C 14
H26 H 26
O3 O 3
M = 242 g/mol
Ausbeute: 14,4 g = 0,60 mol, 60% der Theorie; farbloses Öl
1 M = 242 g / mol
Yield: 14.4 g = 0.60 mol, 60% of theory; colorless oil
1
H-NMR: Abbildung in Anhang
MS-Spektrum: H-NMR: Figure in Appendix
MS spectrum:
Abb.Illustration
4.3
IR Spektrum: 4.3
IR spectrum:
Abb.Illustration
4.4
4.4
Zu einer Lösung von 12,90 g Diaminodecan (DAD, 0,075 mol), 15,15 g N- Methylmorpholin (0,150 mol) in 400 ml trockenem Chloroform wurde eine Lösung von 11,57 g Methacrylsäureanhydrid (MAA, 0,075 mol) in 300 ml Chloroform bei RT innerhalb 2 h zugetropft und danach 2 h bei RT gerührt.To a solution of 12.90 g of diaminodecane (DAD, 0.075 mol), 15.15 g of N- Methylmorpholine (0.150 mol) in 400 ml of dry chloroform became a solution of 11.57 g of methacrylic anhydride (MAA, 0.075 mol) in 300 ml of chloroform at RT added dropwise within 2 h and then stirred for 2 h at RT.
Der Ansatz wurde zweimal mit 150 ml 5%iger NaHCO3-Lösung gewaschen, dann mit 12 N HCl bis pH = 8 angesäuert. Die wässrige Phase wurde abgetrennt. Aus dieser wässrigen Lösung (pH = 8) kristallisieren bei 2°C nach 4 h weiße Nadeln aus.The reaction was washed twice with 150 ml of 5% NaHCO 3 solution, then acidified to pH = 8 with 12N HCl. The aqueous phase was separated. From this aqueous solution (pH = 8) crystallize at 2 ° C after 4 h from white needles.
SF: C14 SF: C 14
H28 H 28
N2 N 2
O × HCl M = 276 g/mol
Ausbeute: 5,51 g = 18,4 mmol, 24,7% der Theorie; weiße nadelige Kristalle
Smp.: 132-134°C
1 O x HCl M = 276 g / mol
Yield: 5.51 g = 18.4 mmol, 24.7% of theory; white needle-shaped crystals
Mp: 132-134 ° C
1
H-NMR: H-NMR:
Abb.Illustration
4.5
MS-Spektrum: Abbildung in Anhang
IR-Spektrum: Abbildung in Anhang
4.5
MS spectrum: Figure in Appendix
IR spectrum: Figure in Annex
Vor der weiteren Umsetzung muss Methacrylsäure-10-aminodecylamid (III × HCl) zum freien Amin umgewandelt werden:Before further reaction, methacrylic acid-10-aminodecylamide (III × HCl) has to be added to be converted to free amine:
2,0 g (7,23 mmol) III × HCl wird in 20 ml einer 5%igen K2CO3 Lösung aufgelöst und die Lösung anschließend mit 3 × 15 ml Chloroform extrahiert. Die organische Phase wird gesammelt und einrotiert.2.0 g (7.23 mmol) of III × HCl is dissolved in 20 ml of a 5% K 2 CO 3 solution, and the solution is then extracted with 3 × 15 ml of chloroform. The organic phase is collected and concentrated by rotary evaporation.
SF: C14 SF: C 14
H28 H 28
N2 N 2
O M = 240 g/mol
Ausbeute: 1,73 g = 7,23 mmol, 99% der Theorie; weiße, flockige Kristalle
Smp.: 90°C
1 OM = 240 g / mol
Yield: 1.73 g = 7.23 mmol, 99% of theory; white, flaky crystals
Mp .: 90 ° C
1
H-NMR: Abbildung in Anhang
MS-Spektrum: H-NMR: Figure in Appendix
MS spectrum:
Abb.Illustration
4.6
IR-Spektrum: 4.6
IR spectrum:
Abb.Illustration
4.7
4.7
Zu einer Lösung von 0,81 g 2-Hydroxyethylmethacrylat (HEMA, 6,2 mmol), 1,28 g DL-α- Liponsäure (LP, 6,2 mmol), einer Spatelspitze 4-N,N-Dimethylaminopyridin (DMAP) und einer Spatelspitze Toluol-4-sulfonsäuremonohydrat (PTSA) in 30 ml trockenem Pyridin wurden bei RT 1,67 g DCC (8,1 mmol) zugegeben.To a solution of 0.81 g of 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA, 6.2 mmol), 1.28 g of DL-α- Lipoic acid (LP, 6.2 mmol), a spatula tip 4-N, N-dimethylaminopyridine (DMAP) and a spatula tip of toluene-4-sulfonic acid monohydrate (PTSA) in 30 ml of dry pyridine 1.67 g of DCC (8.1 mmol) were added at RT.
Der Ansatz wurde 12 h bei RT gerührt und danach einrotiert.The batch was stirred for 12 h at RT and then concentrated by rotary evaporation.
Der Rückstand wurde in Diethylether aufgenommen, nochmals filtriert und einrotiert.The residue was taken up in diethyl ether, filtered again and concentrated by rotary evaporation.
Das Rohprodukt wurde in Dichlormethan gelöst und über eine Kieselgelsäule (Laufmittel: CH2Cl2/CH3OH = 99/1, v/v) gereinigt.The crude product was dissolved in dichloromethane and purified over a silica gel column (eluent: CH 2 Cl 2 / CH 3 OH = 99/1, v / v).
SF: C14 SF: C 14
H22 H 22
O4 O 4
S2 S 2
M = 318 g/mol
Ausbeute: 1,26 g 4,0 mmol, 65% der Theorie; gelbliches Öl
1 M = 318 g / mol
Yield: 1.26 g 4.0 mmol, 65% of theory; yellowish oil
1
H-NMR: H-NMR:
Abb.Illustration
4.9
MS-Spektrum: Abbildung in Anhang
IR-Spektrum: Abbildung in Anhang
4.9
MS spectrum: Figure in Appendix
IR spectrum: Figure in Annex
Zu einer Lösung von 0,93 g 6-Hydroxyhexylmethacrylat (HHMA, 5,0 mmol), 1,03 g LP (5,0 mmol), einer Spatelspitze DMAP und einer Spatelspitze PTSA in 30 ml trockenem CH2Cl2 wurden bei RT 1,13 g DCC (5,5 mmol) gegeben.To a solution of 0.93 g of 6-hydroxyhexyl methacrylate (HHMA, 5.0 mmol), 1.03 g of LP (5.0 mmol), a spatula tip of DMAP and a spatula tip of PTSA in 30 ml of dry CH 2 Cl 2 were added at RT Add 1.13 g of DCC (5.5 mmol).
Der Ansatz wurde 12 h bei RT gerührt und danach einrotiert.The batch was stirred for 12 h at RT and then concentrated by rotary evaporation.
Der Rückstand wurde in Diethylether aufgenommen, nochmals filtriert und einrotiert.The residue was taken up in diethyl ether, filtered again and concentrated by rotary evaporation.
Das Rohprodukt wurde in Dichlormethan gelöst und über eine Kieselgelsäule (Laufmittel: CH2Cl2/CH3OH = 99/1, v/v) gereinigt.The crude product was dissolved in dichloromethane and purified over a silica gel column (eluent: CH 2 Cl 2 / CH 3 OH = 99/1, v / v).
SF: C18 SF: C18
H30 H 30
O4 O 4
S2 S 2
M = 374 g/mol
Ausbeute: 1,20 g = 3,1 mmol, 64% der Theorie; gelbliches Öl
1 M = 374 g / mol
Yield: 1.20 g = 3.1 mmol, 64% of theory; yellowish oil
1
H-NMR: Abbildung in Anhang
MS-Spektrum: Abbildung in Anhang
IR-Spektrum: Abbildung in Anhang
H-NMR: Figure in Appendix
MS spectrum: Figure in Appendix
IR spectrum: Figure in Annex
Zu einer Lösung von 0,61 g II (2,5 mmol), 0,52 g LP (2,5 mmol), einer Spatelspitze DMAP und einer Spatelspitze PTSA in 20 ml trockenem THF wurden bei RT 0,57 g DCC (2,8 mmol) zugegeben.To a solution of 0.61 g II (2.5 mmol), 0.52 g LP (2.5 mmol), a spatula tip of DMAP and a spatula tip of PTSA in 20 ml of dry THF at RT 0.57 g DCC (2.8 mmol) was added.
Der Ansatz wurde 12 h bei RT gerührt und danach einrotiert.The batch was stirred for 12 h at RT and then concentrated by rotary evaporation.
Die Lösung wurde in Diethylether aufgenommen, erneut filtriert und einrotiert.The solution was taken up in diethyl ether, filtered again and concentrated by rotary evaporation.
Das Rohprodukt wurde in Dichlormethan gelöst und über eine Kieselgelsäule (LM: CH2Cl2/CH3OH = 99/1, v/v) gereinigt.The crude product was dissolved in dichloromethane and purified over a silica gel column (LM: CH 2 Cl 2 / CH 3 OH = 99/1, v / v).
SF: C22 SF: C 22
H38 H 38
O4 O 4
S2 S 2
M = 43%/mol
Ausbeute: 0,67 g 1,55 mmol, 62% der Theorie; gelbliches Öl
1 M = 43% / mol
Yield: 0.67 g, 1.55 mmol, 62% of theory; yellowish oil
1
H-NMR: Abbildung in Anhang
MS-Spektrum: H-NMR: Figure in Appendix
MS spectrum:
Abb.Illustration
4.10
IR-Spektrum: 4.10
IR spectrum:
Abb.Illustration
4.11
4.11
Zu einer Lösung von 1,03 g LP (5,0 mmol) in 30 ml trockenem Chloroform wurde eine Lösung von 1,24 g DCC (6,0 mmol) in Chloroform bei RT eingeführt.To a solution of 1.03 g of LP (5.0 mmol) in 30 ml of dry chloroform was added Solution of 1.24 g of DCC (6.0 mmol) in chloroform at RT.
Zu dem Reaktionsansatz wurde eine Suspension von 0,83 g Methacrylsäure-2- aminoethylester-Hydrochlorid (5,0 mmol) und 1,02 g N-Methylmorpholin (10,0 mmol) in Chloroform bei RT zugegeben und danach bei RT 12 h gerührt, abfiltriert und einrotiert.To the reaction mixture was added a suspension of 0.83 g of 2-methacrylic acid. aminoethyl ester hydrochloride (5.0 mmol) and 1.02 g of N-methylmorpholine (10.0 mmol) in Chloroform added at RT and then stirred at RT for 12 h, filtered off and concentrated by rotary evaporation.
Das Rohprodukt wurde in Dichlormethan aufgenommen und über eine Kieselgelsäule (LM: CH2Cl2/CH3OH = 98,5/1,5, v/v) gereinigt.The crude product was taken up in dichloromethane and purified over a silica gel column (LM: CH 2 Cl 2 / CH 3 OH = 98.5 / 1.5, v / v).
SF: C14 SF: C 14
H23 H 23
NO3 NO 3
S2 S 2
M = 317 g/mol
Ausbeute: 0,68 g = 2,1 mmol, 43% der Theorie; hellgelber Feststoff
Smp.: 49-51°C
1 M = 317 g / mol
Yield: 0.68 g = 2.1 mmol, 43% of theory; pale yellow solid
Mp .: 49-51 ° C
1
H-NMR: H-NMR:
Abb.Illustration
4.12
MS-Spektrum: Abbildung in Anhang
IR-Spektrum: Abbildung in Anhang4.12
MS spectrum: Figure in Appendix
IR spectrum: Figure in Appendix
Zu einer Lösung von 0,31 g LP (1,5 mmol) in 20 ml trockenem Chloroform wurde eine Lösung von 0,24 g CDI (1,5 mmol) in Chloroform bei RT zugegeben und 30 Min. gerührt.To a solution of 0.31 g of LP (1.5 mmol) in 20 ml of dry chloroform was added Solution of 0.24 g of CDI (1.5 mmol) in chloroform was added at RT and stirred for 30 min.
Zu dem Reaktionsansatz wurde eine Lösung von 0,36 g III (1,5 mmol) oder 0,44 g DOMA (1,5 mmol) in Chloroform bei RT zugegeben und danach bei RT 12 h gerührt und abfiltriert.To the reaction was added a solution of 0.36 g of III (1.5 mmol) or 0.44 g of DOMA (1.5 mmol) in chloroform at RT and then stirred at RT for 12 h and filtered off.
Der Ansatz wurde mit 20 ml 5%iger NaHCO3 Lösung gewaschen, dann mit 20 ml 3 N HCl und 3 × 20 ml Wasser gewaschen. Die organische Phase wurde über Na2SO4 getrocknet, filtriert und einrotiert.The reaction was washed with 20 ml of 5% NaHCO 3 solution, then washed with 20 ml of 3 N HCl and 3 × 20 ml of water. The organic phase was dried over Na 2 SO 4 , filtered and concentrated by rotary evaporation.
Das Rohprodukt X wurde aus CH2Cl2 umkristallisiert. Das Rohprodukt XI wurde in Dichlormethan aufgenommen und über eine Kieselgelsäule (LM: CH2Cl2/CH3OH = 98/2, v/v) gereinigt.The crude product X was recrystallized from CH 2 Cl 2 . The crude product XI was taken up in dichloromethane and purified over a silica gel column (LM: CH 2 Cl 2 / CH 3 OH = 98/2, v / v).
SF: C22 SF: C 22
H40 H 40
N2 N 2
O2 O 2
S2 S 2
M = 428 g/mol
Ausbeute: 0,46 g = 1,07 mmol, 72% der Theorie; weißer Feststoff
Smp.: 82-87°C
1 M = 428 g / mol
Yield: 0.46 g = 1.07 mmol, 72% of theory; white solid
Mp .: 82-87 ° C
1
H-NMR: Abbildung in Anhang
MS-Spektrum: H-NMR: Figure in Appendix
MS spectrum:
Abb.Illustration
4.13
IR-Spektrum: 4.13
IR spectrum:
Abb.Illustration
4.14
4.14
SF: C26 SF: C 26
H40 H 40
N2 N 2
O2 O 2
S2 S 2
M = 484 g/mol
Ausbeute: 0,59 g = 1,21 mmol, 81% der Theorie; gelbliches Öl
1 M = 484 g / mol
Yield: 0.59 g = 1.21 mmol, 81% of theory; yellowish oil
1
H-NMR: H-NMR:
Abb.Illustration
4.15
MS-Spektrum: 4.15
MS spectrum:
Abb.Illustration
4.16
IR-Spektrum: Abbildung in Anhang4.16
IR spectrum: Figure in Appendix
Zu einer Lösung von 0,53 g 3,3'-Dithio-dipropionsäure (2,5 mmol), 0,65 g HEMA (5,0 mmol), 0,61 g DMAP (5,0 mmol) und 0,095 g PTSA (0,50 mmol) in 30 ml trockenem Dichlormethan wurden bei RT 1,13 g DCC (5,5 mmol) zugegeben.To a solution of 0.53 g of 3,3'-dithio-dipropionic acid (2.5 mmol), 0.65 g of HEMA (5.0 mmol), 0.61 g DMAP (5.0 mmol) and 0.095 g PTSA (0.50 mmol) in 30 mL dry Dichloromethane was added at RT 1.13 g DCC (5.5 mmol).
Der Ansatz wurde 12 h bei RT gerührt, abfiltriert und danach einrotiert.The mixture was stirred at RT for 12 h, filtered off and then concentrated by rotary evaporation.
Der Rückstand wurde in Dichlormethan aufgenommen und über eine Kieselgelsäule (LM:
CH2Cl2) gereinigt.
The residue was taken up in dichloromethane and purified over a silica gel column (LM: CH 2 Cl 2 ).
CH2=C(CH3)COO-(CH2)2-OOC-CH2=S-(CH2)2-S-CH2-COO-(CH2)2-OOCC(CH3)=CH2 (VII) CH 2 = C (CH 3 ) COO- (CH 2 ) 2 -OOC-CH 2 = S- (CH 2 ) 2 -S-CH 2 -COO- (CH 2 ) 2 -OOCC (CH 3 ) = CH 2 (VII)
SF: C18 SF: C18
H26 H 26
O8 O 8
S2 S 2
M = 434 g/mol
Ausbeute: 0,88 g = 2,02 mmol, 81% der Theorie; Farbloses Öl
1 M = 434 g / mol
Yield: 0.88 g = 2.02 mmol, 81% of theory; Colorless oil
1
H-NMR: Abbildung in Anhang
MS-Spektrum: H-NMR: Figure in Appendix
MS spectrum:
Abb.Illustration
4.17
IR-Spektrum: Abbildung in Anhang
4.17
IR spectrum: Figure in Appendix
CH2=C(CH3)COO-(CH2)2-OOC-(CH2)2-S-S-(CH2)2-COO-(CH2)2-OOCC(CH3)=CH2 (VIII)CH 2 = C (CH 3 ) COO- (CH 2 ) 2 -OOC- (CH 2 ) 2 -SS- (CH 2 ) 2 -COO- (CH 2 ) 2 -OOCC (CH 3 ) = CH 2 (VIII )
SF: C18 SF: C18
H26 H 26
O8 O 8
S2 S 2
M = 434 g/mol
Ausbeute: 0,63 g = 1,45 mmol, 58% der Theorie; farbloses Öl
1 M = 434 g / mol
Yield: 0.63 g = 1.45 mmol, 58% of theory; colorless oil
1
H-NMR: H-NMR:
Abb.Illustration
4.18
MS-Spektrum: Abbildung in Anhang
4.18
MS spectrum: Figure in Appendix
10,35 g Thymin (82,5 mmol) wurden in 100 ml wässeriger 18%iger KOH (318 mmol) gelöst und danach die Reaktionslösung auf 65°C erwärmt. 17,15 g Bromessigsäuremethylester (124 mmol) wurden anschließend unter gutem Rühren zugetropft und dann 2 h bei 65°C gerührt. Bei RT wurde die Reaktionslösung noch 3-4 h gerührt (DC-Kontrolle). Um das nicht umgesetzte Thymin abzutrennen, wurde mit konzentrierter Salzsäure auf pH 5 eingestellt und dann die Reaktionslösung 2 h bei 4°C gekühlt. Der weiße Niederschlag (Thymin) wurde abgetrennt und die Lösung mit konzentrierter Salzsäure auf pH = 2 gebracht und wiederum für 2-3 h bei 4°C gekühlt. Das ausgefallene Produkt (Thymin-1-essigsäure) wurde abgetrennt, mit Wasser bis neutral gewaschen und dann bei 40°C einen Tag im Ölpumpenvakuum getrocknet.10.35 g of thymine (82.5 mmol) were dissolved in 100 mL of aqueous 18% KOH (318 mmol). dissolved and then the reaction solution heated to 65 ° C. 17.15 g Bromoacetic acid methyl ester (124 mmol) was then added with good stirring added dropwise and then stirred at 65 ° C for 2 h. At RT, the reaction solution was still 3-4 h stirred (TLC control). To separate the unreacted thymine, was with Concentrated hydrochloric acid adjusted to pH 5 and then the reaction solution for 2 h at 4 ° C. cooled. The white precipitate (thymine) was separated and the solution with brought concentrated hydrochloric acid to pH = 2 and again cooled at 4 ° C for 2-3 h. The precipitated product (thymine-1-acetic acid) was separated, with water until neutral washed and then dried at 40 ° C for one day in an oil pump vacuum.
SF: C7 SF: C 7
H8 H 8
N2 N 2
O4 O 4
M = 184 g/mol
Ausbeute: 9,46 g = 51,3 mmol, 62% der Theorie; weiße, flockige Kristalle
Smp.: 262°C (Vgl. 260-261°C Lit.[148])
1 M = 184 g / mol
Yield: 9.46 g = 51.3 mmol, 62% of theory; white, flaky crystals
Mp: 262 ° C (See 260-261 ° C Ref. [148])
1
H-NMR: Abbildung in Anhang
MS-Spektrum: H-NMR: Figure in Appendix
MS spectrum:
Abb.Illustration
4.21
IR-Spektrum: Abbildung in Anhang
4.21
IR spectrum: Figure in Appendix
Zu einer Suspension von 0,67 g Thymin-1-essigsäure (3,64 mmol) und 2,84 g HEMA (21,8 mmol) in 30 ml CH2Cl2 wurde eine Lösung von 1,08 g EEDQ (4,37 mmol) in CH2Cl2 bei RT zugegeben.To a suspension of 0.67 g thymine-1-acetic acid (3.64 mmol) and 2.84 g HEMA (21.8 mmol) in 30 mL CH 2 Cl 2 was added a solution of 1.08 g EEDQ (4, 37 mmol) in CH 2 Cl 2 at RT.
Der Ansatz wurde bei RT 24 h gerührt und anschließend einrotiert.The batch was stirred at RT for 24 h and then concentrated by rotary evaporation.
Der Rückstand wurde in Chloroform aufgelöst, dann mit 20 ml 3 N HCl und 3 × 20 ml Wasser gewaschen. Die organische Phase wurde über Na2SO4 getrocknet, filtriert und einrotiert. Das Rohprodukt wurde aus Diethylether ausgefällt und aus Isopropanol umkristallisiert.The residue was dissolved in chloroform, then washed with 20 ml of 3N HCl and 3 x 20 ml of water. The organic phase was dried over Na 2 SO 4 , filtered and concentrated by rotary evaporation. The crude product was precipitated from diethyl ether and recrystallized from isopropanol.
SF: C13 SF: C 13
H16 H 16
N2 N 2
O6 O 6
M = 296 g/mol
Ausbeute: 0,87 g = 2,95 mmol, 81% der Theorie; weiße, nadelige Kristalle
Smp.: 100°C
1 M = 296 g / mol
Yield: 0.87 g = 2.95 mmol, 81% of theory; white, needle-shaped crystals
Mp .: 100 ° C
1
H-NMR: H-NMR:
Abb.Illustration
4.22
MS-Spektrum: 4.22
MS spectrum:
Abb.Illustration
4.23
IR-Spektrum: Abbildung in Anhang
4.23
IR spectrum: Figure in Appendix
Zu einer Suspension von 0,78 g Orotsäure (5,0 mmol) und 3,90 g HEMA (30,0 mmol) in 30 ml DMF wurde eine Lösung von 1,48 g EEDQ (6,0 mmol) in DMF bei RT zugegeben.To a suspension of 0.78 g of orotic acid (5.0 mmol) and 3.90 g of HEMA (30.0 mmol) in 30 A solution of 1.48 g EEDQ (6.0 mmol) in DMF at RT was added to DMF.
Der Ansatz wurde bei RT 24 h gerührt und anschließend im Ölpumpenvakuum einrotiert.The batch was stirred at RT for 24 h and then evaporated in an oil pump vacuum.
Das Rohprodukt wurde in Chloroform aufgelöst, aus Diethylether ausgefällt und anschließend zweimal aus Isopropanol umkristallisiert.The crude product was dissolved in chloroform, precipitated from diethyl ether and then recrystallized twice from isopropanol.
SF: C11 SF: C 11
H12 H 12
N2 N 2
O6 O 6
M = 268 g/mol
Ausbeute: 0,86 g = 3,2 mmol, 64% der Theorie; weiße, flockige Kristalle
Smp.: 159-164°C
1 M = 268 g / mol
Yield: 0.86 g = 3.2 mmol, 64% of theory; white, flaky crystals
Mp .: 159-164 ° C
1
H-NMR: H-NMR:
Abb.Illustration
4.25
MS-Spektrum: 4.25
MS spectrum:
Abb.Illustration
4.24
IR-Spektrum: Abbildung in Anhang
4.24
IR spectrum: Figure in Appendix
Zu einer Suspension von 0,31 g Orotsäure (2,0 mmol) und 1,45 g 11 (6,0 mmol) in 30 ml DMF wurde eine Lösung von 0,59 g EEDQ (2,4 mmol) in DMF bei RT zugegeben.To a suspension of 0.31 g of orotic acid (2.0 mmol) and 1.45 g of 11 (6.0 mmol) in 30 ml DMF was added a solution of 0.59 g EEDQ (2.4 mmol) in DMF at RT.
Der Ansatz wurde bei RT 24 h gerührt und anschließend im Ölpumpenvakuum einrotiert.The batch was stirred at RT for 24 h and then evaporated in an oil pump vacuum.
Der Rückstand wurde in Chloroform aufgelöst, dann mit 20 ml 3 N HCl und 3 × 20 ml Wasser gewaschen. Die organische Phase wurde über Na2SO4 getrocknet, filtriert und einrotiert.The residue was dissolved in chloroform, then washed with 20 ml of 3N HCl and 3 x 20 ml of water. The organic phase was dried over Na 2 SO 4 , filtered and concentrated by rotary evaporation.
Das Rohprodukt wurde aus Diethylether ausgefällt und im Ölpumpenvakuum getrocknet.The crude product was precipitated from diethyl ether and dried in an oil pump vacuum.
SF: C19 SF: C 19
H28 H 28
N2 N 2
O6 O 6
M = 38%/mol
Ausbeute: 0,28 g = 0,74 mmol, 37% der Theorie; weiße, flockige Kristalle
Smp.: 121°C
1 M = 38% / mol
Yield: 0.28 g = 0.74 mmol, 37% of theory; white, flaky crystals
Mp .: 121 ° C
1
H-NMR: H-NMR:
Abb.Illustration
4.26
MS-Spektrum: 4.26
MS spectrum:
Abb.Illustration
4.27
IR-Spektrum: 4.27
IR spectrum:
Abb.Illustration
4.28
4.28
0,62 g Phosphonoessigsäure-P,P-dimethylester Kaliumsalz (3,0 mmol) und 0,60 g Amberlyst 15 (Kationenaustauscher) wurden bei RT in 15 ml Chloroform 2 h gerührt, abfiltriert und einrotiert. Zu diesem Ansatz wurde eine Lösung von 0,61 g III (2,5 mmol) oder 0,74 g DOMA (2,5 mmol) und 0,62 g DCC (3,0 mmol) in 20 ml trockenem Chloroform zugegeben. Danach wurde das Reaktionsgemisch bei RT über Nacht gerührt, abfiltriert und einrotiert.0.62 g phosphonoacetic acid P, P-dimethyl ester potassium salt (3.0 mmol) and 0.60 g Amberlyst 15 (cation exchanger) was stirred at RT in 15 ml of chloroform for 2 h, filtered off and evaporated. To this approach, a solution of 0.61 g of III (2.5 mmol) was added. or 0.74 g DOMA (2.5 mmol) and 0.62 g DCC (3.0 mmol) in 20 ml dry chloroform added. Thereafter, the reaction mixture was stirred at RT overnight, filtered off and rotated.
Der Rückstand wurde wieder in Chloroform aufgenommen und die organische Phase einmal mit wässeriger HCl-Lösung (pH = 1-2) und dreimal mit Wasser ausgeschüttelt. Die organische Phase wurde über Na2SO4 getrocknet, filtriert und einrotiert. Der Rückstand wurde über eine Kieselgelsäule (LM: CH2Cl2/CH3OH = 96/4, v/v) gereinigt.The residue was taken up again in chloroform and the organic phase was shaken out once with aqueous HCl solution (pH = 1-2) and three times with water. The organic phase was dried over Na 2 SO 4 , filtered and concentrated by rotary evaporation. The residue was purified over a silica gel column (LM: CH 2 Cl 2 / CH 3 OH = 96/4, v / v).
SF: C18 SF: C18
H35 H 35
N2 N 2
O5 O 5
P M = 390 g/mol
Ausbeute: 0,61 g = 1,56 mmol, 63% der Theorie; weißer Feststoff
Smp.: 60-62°C
1 PM = 390 g / mol
Yield: 0.61 g = 1.56 mmol, 63% of theory; white solid
Mp .: 60-62 ° C
1
H-NMR: H-NMR:
Abb.Illustration
4.31
31 4.31
31
P-NMR: P-NMR:
Abb.Illustration
4.33
MS-Spektrum: 4:33
MS spectrum:
Abb.Illustration
4.30
IR-Spektrum: 4.30
IR spectrum:
Abb.Illustration
4.32
4:32
SF: C22 SF: C 22
H43 H 43
N2 N 2
O5 O 5
P M = 446 g/mol
Ausbeute: 0,84 g = 1,88 mmol, 75% der Theorie; farbloses Öl
1 PM = 446 g / mol
Yield: 0.84 g = 1.88 mmol, 75% of theory; colorless oil
1
H-NMR: H-NMR:
Abb.Illustration
4.35
31 4:35
31
P-NMR: P-NMR:
Abb.Illustration
4.36
MS-Spektrum: 4:36
MS spectrum:
Abb.Illustration
4.34
IR-Spektrum: Abbildung in Anhang
4:34
IR spectrum: Figure in Appendix
Zu einer Lösung von 0,15 g XVI oder 0,18 g XVII (0,39 mmol) und 0,01 g Hydrochinon monomethylether (Inhibitor) wurden 0,14 g Trimethylbromsilan (0,92 mmol) in 5 ml absolutem Dichlormethan zugegeben. Der Ansatz wurde unter Rückfluss 3 h gerührt und anschließend einrotiert. 3 ml Methanol wurden zugegeben und 2 h gerührt. Das Rohprodukt XVIII wurde aus Aceton ausgefällt und aus Isopropanol/Aceton umkristallisiert. Das Rohprodukt XIX wurde aus Hexan/Aceton ausgefällt und im Ölpumpenvakuum getrocknet.To a solution of 0.15 g of XVI or 0.18 g of XVII (0.39 mmol) and 0.01 g of hydroquinone monomethyl ether (inhibitor), 0.14 g of trimethylbromosilane (0.92 mmol) in 5 ml absolute dichloromethane added. The reaction was stirred under reflux for 3 h and then evaporated. 3 ml of methanol was added and stirred for 2 h. The Crude product XVIII was precipitated from acetone and from isopropanol / acetone recrystallized. The crude product XIX was precipitated from hexane / acetone and dissolved in Dried oil pump vacuum.
SF: C16 SF: C 16
H31 H 31
N2 N 2
O5 O 5
P M = 362 g/mol
Ausbeute: 0,124 g = 0,343 mmol, 89% der Theorie; weißer Feststoff
Smp.: 137°C
1 PM = 362 g / mol
Yield: 0.124 g = 0.343 mmol, 89% of theory; white solid
Mp .: 137 ° C
1
H-NMR: H-NMR:
Abb.Illustration
4.38
31 4:38
31
P-NMR: P-NMR:
Abb.Illustration
4.40
MS-Spektrum: 4:40
MS spectrum:
Abb.Illustration
4.37
IR-Spektrum: 4:37
IR spectrum:
Abb.Illustration
4.39
4:39
SF: C20 SF: C 20
H39 H 39
N2 N 2
O5 O 5
P M = 418 g/mol
Ausbeute: 0,14 g = 0,34 mmol, 87% der Theorie; farbloses, viskoses Öl
1 PM = 418 g / mol
Yield: 0.14 g = 0.34 mmol, 87% of theory; colorless, viscous oil
1
H-NMR: H-NMR:
Abb.Illustration
4.42
31 4:42
31
P-NMR: P-NMR:
Abb.Illustration
4.44
MS-Spektrum: 4:44
MS spectrum:
Abb.Illustration
4.41
IR-Spektrum: 4:41
IR spectrum:
Abb.Illustration
4.434:43
Zu einer Lösung von 1,38 g II (5,6 mmol), 1,63 g N-α-Fmoc-O-benzyl-L-phosphotyrosin (2,8 mmol), 0,69 g DMAP (5,6 mmol) und 0,11 g PTSA (0,56 mmol) in 30 ml trockenem Dichlormethan wurde bei RT eine Lösung von 1,24 g DCC (6,0 mmol) in Dichlormethan zugegeben.To a solution of 1.38 g of II (5.6 mmol), 1.63 g of N-α-Fmoc-O-benzyl-L-phosphotyrosine (2.8 mmol), 0.69 g of DMAP (5.6 mmol) and 0.11 g of PTSA (0.56 mmol) in 30 ml of dry Dichloromethane at RT, a solution of 1.24 g of DCC (6.0 mmol) in dichloromethane added.
Der Ansatz wurde 12 h bei RT gerührt, abfiltriert und danach einrotiert.The mixture was stirred at RT for 12 h, filtered off and then concentrated by rotary evaporation.
Der Rückstand wurde in Dichlormethan aufgenommen und über eine Kieselgelsäule (LM: CH2Cl2/CH3OH/CH3COOH = 94/6/4, v/v) gereinigt.The residue was taken up in dichloromethane and purified over a silica gel column (LM: CH 2 Cl 2 / CH 3 OH / CH 3 COOH = 94/6/4, v / v).
SF: C45 SF: C45
H52 H 52
NO10 NO 10
P M = 797 g/mol
Ausbeute: 1,58 g = 1,99 mmol, 70% der Theorie; hellgelbliches Öl
1 PM = 797 g / mol
Yield: 1.58 g = 1.99 mmol, 70% of theory; pale yellowish oil
1
H-NMR: H-NMR:
Abb.Illustration
4.46
MS-Spektrum: 4:46
MS spectrum:
Abb.Illustration
4.47
IR-Spektrum: 4:47
IR spectrum:
Abb.Illustration
4.48
4:48
Zur Abspaltung der Fmoc-Schutzgruppe wurden 0,40 g XX (0,50 mmol) in 5 ml CH2Cl2/DBU = 98/2 (w/w) bei RT gerührt, bis die Reaktion vollständig war (DC- Kontrolle). Die Lösung wurde einrotiert, in CH2Cl2 aufgenommen und über eine Aluminiumoxidsäule (LM: CH2Cl2/ClCH3OH = 90/10, v/v) gereinigt. To cleave the Fmoc protecting group, 0.40 g of XX (0.50 mmol) in 5 mL of CH 2 Cl 2 / DBU = 98/2 (w / w) was stirred at RT until the reaction was complete (TLC control). , The solution was concentrated by rotary evaporation, taken up in CH 2 Cl 2 and purified over an alumina column (LM: CH 2 Cl 2 / ClCH 3 OH = 90/10, v / v).
SF: C30 SF: C 30
H42 H 42
NO8 NO 8
P M = 575 g/mol
Ausbeute: 0,25 g = 0,44 mmol, 87% der Theorie; weißer Feststoff
1 PM = 575 g / mol
Yield: 0.25 g = 0.44 mmol, 87% of theory; white solid
1
H-NMR: H-NMR:
Abb.Illustration
4.50
31 4:50
31
P-NMR: P-NMR:
Abb.Illustration
4.52
MS-Spektrum: 4:52
MS spectrum:
Abb.Illustration
4.49
IR-Spektrum: 4:49
IR spectrum:
Abb.Illustration
4.514:51
Zu einer Lösung von 0,20 g XXI (0,35 mmol) in Dichlormethan wurde eine Mischung aus 0,083 g LP (0,40 mmol) und 0,093 g DCC (0,45 mmol) in getrocknetem Dichlormethan zugegeben. Nach 4-stündigem Rühren bei RT (Umsatzkontrolle mit DC) wurde der Ansatz einrotiert.To a solution of 0.20 g of XXI (0.35 mmol) in dichloromethane was added a mixture of 0.083 g LP (0.40 mmol) and 0.093 g DCC (0.45 mmol) in dried dichloromethane added. After 4 hours of stirring at RT (turnover control with TLC) was the Neck rotated.
Der Rückstand wurde in Dichlormethan aufgenommen und über eine Kieselgelsäule (LM: CH2Cl2/CH3OH = 92/8, v/v) gereinigt.The residue was taken up in dichloromethane and purified over a silica gel column (LM: CH 2 Cl 2 / CH 3 OH = 92/8, v / v).
SF: C38 SF: C 38
H54 H 54
NO9 NO 9
PS2 PS 2
M = 763 g/mol
Ausbeute: 0,12 g = 0,157 mmol, 45% der Theorie; weißer Feststoff
1 M = 763 g / mol
Yield: 0.12 g = 0.157 mmol, 45% of theory; white solid
1
H-NMR: Abbildung
31 H-NMR: Figure
31
P-NMR: P-NMR:
Abb.Illustration
4.56
MS-Spektrum: 4:56
MS spectrum:
Abb.Illustration
4.54
IR-Spektrum: 4:54
IR spectrum:
Abb.Illustration
4.55
4:55
150 mg Monomer und 3 Gew.-% 2,2-Dimethoxy-2-Phenyl-acetophenon (Photoinitiator)
werden in 2 ml THF gelöst. Der Ansatz wird 15 min. mit einer Halogenlampe senkrecht
zum offenen Gefäß belichtet. Danach bricht man den Vorgang ab, versetzt die
eingedampfte Lösung erneut mit 3 Gew.-% Initiator und 2 ml THF und belichtet nochmals
über den gleichen Zeitraum. Anschließend wird der Rückstand in wenig THF
aufgenommen, in Methanol ausgefällt. Danach wird der Niederschlag an der Luft
getrocknet.
Ausbeute:
Poly IV: 85% d. Th.; Mn = 133 × 103, Mw = 386 × 103, Mw/Mn = 2,905
Poly V: 82% d. Th.;
Poly VI: 68% d. Th.150 mg of monomer and 3% by weight of 2,2-dimethoxy-2-phenyl-acetophenone (photoinitiator) are dissolved in 2 ml of THF. The batch is 15 min. illuminated with a halogen lamp perpendicular to the open vessel. Thereafter, the procedure is stopped, the solution evaporated again with 3 wt .-% initiator and 2 ml of THF and exposed again over the same period. Then the residue is taken up in a little THF, precipitated in methanol. Thereafter, the precipitate is dried in air.
Yield:
Poly IV: 85% d. Th .; Mn = 133 × 10 3 , Mw = 386 × 10 3 , Mw / Mn = 2.905
Poly V: 82% d. Th .;
Poly VI: 68% d. Th.
Die Lösungen der von uns synthetisierten Verbindungen wurden in Konzentrationen von 0,1 bis 1,0 Gew.-% mit Alkohole als Lösungsmittel hergestellt.The solutions of the compounds synthesized by us were used in concentrations of 0.1 to 1.0 wt .-% with alcohols prepared as a solvent.
Auf den geschliefen Metallprüfkörper (12,5 × 12,5 × 2 mm) aus Titan, einer Co-Cr- Legierung (neocrom FH, NEM-Leg.) und einer hochgoldhaltigen Legierung (Platinor CF 4) wurde eine Lösung einer entsprechenden Substanz aufgepinselt. Eine Luftung wurde eingeführt, um das Lösungsmittel zu verdampfen. Danach wurde eine zylindrische Probe (∅ 5 mm, h = 2 mm) des Komposit-Verblendsystems belleGlass HP schichtweise auf der Verbindungen aufpolymerisiert. Die Polymerisation des Materials erfolgte nach Herstellerangaben. Durch einen Druck-Scher-Test mit einer Universal-Prüfmaschine konnten die Ausgangs-Verbundfestigkeiten ermittelt werden. In Anlehnung an bereits veröffentlichte Testreihen wurden dazu die Prüfkörper nach Fertigstellung einen Tag in Wasser (37°C) gelagert und nach Trocknung von der Metalloberfläche abgeschert. On the looped metal specimen (12.5 × 12.5 × 2 mm) made of titanium, a Co-Cr Alloy (neocrom FH, NEM-Leg.) And a high gold alloy (Platinor CF 4) a solution of a corresponding substance was brushed on. An airing was introduced to evaporate the solvent. Thereafter, a cylindrical sample (∅ 5 mm, h = 2 mm) of the composite veneering system belleGlass HP layer by layer on the Polymerized on connections. The polymerization of the material was carried out after Manufacturer's instructions. By a pressure-shear test with a universal testing machine the initial bond strengths could be determined. In reference to already published test series were to the test specimens after completion a day in Stored water (37 ° C) and sheared off after drying from the metal surface.
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit konnten mehrere Monomere mit polymerisierbaren Gruppen und Haftgruppen auf unterschiedliche Weise synthetisiert und einige davon polymerisiert werden. Diese Monomere können möglicherweise als neue Haftvermittler in einem Metall-Kunststoff-Verbund eingesetzt werden.In the present work, several monomers with polymerizable Groups and detention groups are synthesized in different ways and some of them be polymerized. These monomers may possibly act as new adhesion promoters in a metal-plastic composite can be used.
Bei der vorausgehenden Herstellung der Methacryl-Bausteinkomponenten wurden flexible Alkylgruppen mit verschiedener Kettenlänge, -O(CH2)6O-, -O(CH2)10O-, -NH(CH2)10NH- und -N(CH3)(CH2)12N(CH3)- als Spacergruppe verwendet. Über die Alkylspacer waren die Monomere mit Disulfid-, Phosphat- bzw. Phosphonatgruppen sowie mit stickstoffhaltigen Heterocyclen verknüpft.In the previous preparation of the methacrylic building block components, flexible alkyl groups of different chain length, -O (CH 2 ) 6 O-, -O (CH 2 ) 10 O-, -NH (CH 2 ) 10 NH- and -N (CH 3 ) (CH 2 ) 12 N (CH 3 ) - used as a spacer group. Via the alkyl spacers, the monomers were linked to disulfide, phosphate or phosphonate groups as well as to nitrogen-containing heterocycles.
Methacrylsäure wurde mit den Diolen (1,6-Hexandiol und 1,10-Decandiol) durch klassische säurekatalysierte Veresterung zu den entsprechenden Monoestern umgesetzt. 1,10-Diaminodecan und Methacrylsäureanhydrid lieferten das Monoamid.Methacrylic acid was reacted with the diols (1,6-hexanediol and 1,10-decanediol) converted classical acid-catalyzed esterification to the corresponding monoesters. 1,10-Diaminodecane and methacrylic anhydride provided the monoamide.
Die Haftkomponenten wurden über ihre Carboxylgruppe mit den freien OH- oder NH2- Funktionen der Spacer verknüpft. Dabei wurden verschiedene Kopplungsreagenzien verwendet. Veresterungen der schwefelhaltigen Carbonsäuren mit DCC verliefen mit guten Ausbeuten. Demgegenüber lieferten analoge Umsetzungen der stickstoffhaltigen Heterocyclen mit DCC, CDI und Thionylchlorid unbefriedigende Ergebnisse; nur EEDQ führte hier zu einer erfolgreichen Kopplung. Für die Amidierung der Liponsäure kam CDI zum Einsatz.The adhesive components were linked via their carboxyl group with the free OH or NH 2 - functions of the spacer. Various coupling reagents were used. Esterifications of the sulfur-containing carboxylic acids with DCC proceeded in good yields. In contrast, analogous reactions of the nitrogen-containing heterocycles with DCC, CDI, and thionyl chloride gave unsatisfactory results; only EEDQ led to a successful coupling here. For the amidation of lipoic acid CDI was used.
Für die Synthese des Monomers mit P 14278 00070 552 001000280000000200012000285911416700040 0002010063332 00004 14159hosphonat-Haftgruppe wurde zunächst das Kaliumsalz der P,P-Dimethoxyphosphonessigsäure durch einen Kationenaustauscher in die freie Carbonsäure umgewandelt, die dann mit DCC aktiviert und mit einem Aminospacer in guter Ausbeute umgesetzt wurde. Die Abspaltung der Methylester erfolgte recht einfach mit Trimethylbromsilan.For the synthesis of the monomer with P 14278 00070 552 001000280000000200012000285911416700040 0002010063332 00004 14159hosphonate adhesion group, the Potassium salt of P, P-Dimethoxyphosphonessigsäure by a cation exchanger in converted to the free carboxylic acid, which is then activated with DCC and with a Aminospacer was reacted in good yield. The cleavage of the methyl esters was quite easy with trimethylbromosilane.
Zum Aufbau eines sternförmigen Moleküls mit drei verschiedenen funktionellen Gruppen wurde zunächst ein Fmoc-geschütztes Phosphotyrosin mit der OH-haltigen Methacryl- Spacerkomponente mit DCC verestert. Anschließend wurde die durch Abspalten der Fmoc-Schutzgruppe mit DBU freigelegte α-Aminogruppe des Tyrosinderivats mit CDI zum entsprechenden Liponsäureamid umgesetzt.To construct a star-shaped molecule with three different functional groups initially an Fmoc-protected phosphotyrosine with the OH-containing methacrylic Spacer component esterified with DCC. Subsequently, the by splitting off the Fmoc protecting group with DBU-released α-amino group of the tyrosine derivative with CDI converted to the corresponding Liponsäureamid.
Einige Monomere mit Liponsäure-Haftgruppe wurden mit dem Photoinitiator 2,2- Dimethoxy-phenylacetophenon zu recht schwer löslichen Polymeren polymerisiert.Some monomers with lipoic acid adhesion group were reacted with the photoinitiator 2,2- Dimethoxy-phenylacetophenone polymerized to fairly poorly soluble polymers.
Die synthetisierten Verbindungen wurden mit Massen-, 1H-NMR-, 31P-NMR- und IR- Spektren sowie durch Elementaranalysen identifiziert und charakterisiert.The synthesized compounds were identified and characterized by mass, 1 H NMR, 31 P NMR, and IR spectra, as well as by elemental analysis.
Zur Beurteilung der Hafteigenschaften der neu synthetisierten Substanzen wurde ihre Verbundfestigkeit durch erste Druck-Scher-Versuche auf einigen Metallen untersucht. Je nach Art des Metalls zeigen dabei die Verbindungen bezüglich der Haftgruppen eine stark ausgeprägte Selektivität. So besitzt die Phosphonatgruppe eine gute Affinität zu Titan und zu einer Chrom-Kobalt-Legierung, die Disulfidgruppe haftet besser auf einer Hochgoldlegierung, und die stickstoffhaltige Heterocyclengruppe hat eine Affinität zur Chrom-Kobalt-Legierung und zur Hochgoldlegierung. Innerhalb der Experimente zeigen die Verbindungen mit zunehmender Spacerlänge keine offenkundige Änderung. To assess the adhesive properties of the newly synthesized substances was their Bond strength tested by first pressure-shear experiments on some metals. ever In the manner of the metal, the compounds show a strong relationship with respect to the adhesive groups pronounced selectivity. Thus, the phosphonate group has a good affinity for titanium and to a chromium-cobalt alloy, the disulfide group adheres better to a High gold alloy, and the nitrogen-containing heterocyclic group has an affinity for Chromium-cobalt alloy and high-gold alloy. Within the experiments show the compounds with increasing spacer length no obvious change.
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Claims (7)
3. Adhesion promoter according to claim 1, characterized in that the first unit (X) comprises groups of the following structure:
4. Adhesion promoter according to claim 1, characterized in that the second unit (Y) methacrylic block components having alkyl groups with different (selectable) chain length (n, preferably = 10 or 12) of the following structure:
5. Adhesion promoter according to claim 1, characterized in that the adhesion group (Z1) of the third unit (Z) is a cyclic disulfide of the following structure:
6. Adhesion promoter according to claim 1, characterized in that the adhesion group (Z1) of the third unit (Z) is a phosphonate of the following structure:
7. Adhesion promoter according to claim 1, characterized in that the functional group (Z2) of the adhesion group (Z) comprises groups of the following structure:
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