Untersuchung von Cyclodextrinkomplexen - OPUS - Universität ...

154 Anhang
8.2.7.6 NOE-Effekte aufgrund von Komplexbildung
NOE-Effekte zwischen Wasserstoffkernen sind bis zu einer Distanz von etwa 3 Å zu
erwarten. Anhand der Ausmaße der Kavität einer Kristallstruktur von β-Cyclodextrin [167]
soll verdeutlicht werden, dass der Einschluss eines Gastmoleküls von der Größe eines
Benzolrings theoretisch zu Kreuzsignalen im ROESY-Experiment führen muss.
Die Distanz jedes H3i-Atoms zu dem H3-Atom der Glucoseeinheit i+3 (s. Abb.) wurde
bestimmt. Sie beträgt im Mittel 8,16 Å (σ = 0,602 Å). Für die H5-Wasserstoffe ergibt sich
nach gleichem Vorgehen ein Mittelwert von 7,64 Å
(σ = 0,888 Å). Wenn man davon ausgeht, dass
zwei an einen Benzolring gebundene Wasserstoffatome
in meta-Stellung etwa 4,2 - 4,3 Å, in
para-Stellung knapp 5,0 Å voneinander entfernt
sind, kann man sich ausrechnen, dass diese bei
einer zentralen Positionierung des Aromaten in
der Kavität den Wasserstoffen des Cyclodextrins
auf beiden Seiten näher als 3 Å kommen müssen.
Auch bei einer gestaffelten Anordnung, bei der
sich die Wasserstoffe des Aromaten zwischen H3 und H5 des Cyclodextrins legen, muss der
Abstand kleiner als 3 Å werden. Die Distanz zwischen H3 und H5 der Glucoseeinheiten
beträgt in der Kristallstruktur durchschnittlich 2,67 Å (σ = 0,363 Å), weshalb ein Wasserstoffatom,
das sich zwischen den beiden Kernen
positioniert, auch mit beiden Kreuzsignale
liefern muss.
Die räumlichen Verhältnisse verdeutlichen auch,
warum β-Cyclodextrin für Gäste mit Benzolringgerüst
sehr gut geeignet ist. Diese
Betrachtung lässt die Möglichkeit eines inducedfit
(s. Kap. 2.3.4) außer Acht. Eine deutliche
Konformationsänderung im Zuge der Komplexbildung
könnte die Ausmaße der Kavität und
auch die räumliche Verteilung der Wasserstoffatome
innerhalb der Kavität verändern. So könnten möglicherweise auch größere
Moleküle eingeschlossen werden.