Ziel der vorliegenden Arbeit war die Synthese neuer Ionophore und die Bestimmung ihrer Bindungseigenschaften. Für die Suche nach neuen selektiven Bindungsmotiven wurden dabei zwei Ansätze verfolgt. Diese sind zum einen das rationale Moleküldesign und zum anderen Testverfahren mit effizienten Untersuchungsmethoden. Im ersten Ansatz wird zunächst über quantenchemische Berechnungen ein Bindungs-motiv für ein bestimmtes Gastion - in diesem Fall das Nitration - berechnet, eine Ionophor-struktur

more »

... schlagen und synthetisiert. Eine trigonal planare Anordnung von drei Thioharnstoffeinheiten erweist sich durch Rechnungen auf DFT-Niveau für die Bindung des Nitrations als geeignet. Für die entsprechend synthetisierten Makrocyclen kann in DMSO eine formselektive 1:1 Bindung des Nitrations durch 1H NMR-Experimente nachgewiesen werden. Dabei bewirken kleine Änderungen bei der Flexibilität des Ionophors und der Geometrie des Bindungsmotives große Einflüße auf die Bindungskonstante. Selektivitäten werden durch einem Vergleich der Bindungskonstanten aus 1H NMR-Titrationen gegenüber verschiedenen Anionen abgeschätzt. Sowohl in einer ionenselektiven Membran als auch in einer Sensormembran basierend auf Emulsionen werden zusätzliche Bindungsuntersuchungen durchgeführt. Ein weiterer Ansatzpunkt für eine effiziente Suche nach neuen selektiven Bindungs-motiven war die Optimierung von Testverfahren für die schnelle Bestimmung von Selektivitätskoeffizienten. In diesem Zusammenhang wurden kompetitive Koextraktions- und Kotransportexperimente für Ionen entwickelt. Diese ermöglichen es, Selektivitäten in direkter Konkurrenz für mehrere Ionen gleichzeitig in einem Experiment zu bestimmen. Die Analyse der wäßrigen Zielphase erfolgt für Kationen durch ICP-AES (Inductively Coupled Plasma - Atomemissionsspektrometer). Für die Bestimmung der Anionenkonzentrationen erweist sich die Ionenchromatographie als geeignet.