Untersuchung von Cyclodextrinkomplexen - OPUS - Universität ...

24 Theorie und Stand der Forschung
Niveau der initialen Steigerung der
Löslichkeit (S0 a) entsprechen,
vorausgesetzt der ausfallende Komplex
weist dieselbe Stöchiometrie auf wie der im
initialen Bereich in Lösung gegangene.
Der Bi-Typ stellt den Extremfall des Bs-Typs
dar. Der gebildete Komplex ist im
Lösungsmittel komplett unlöslich und fällt
quantitativ aus. Somit entspricht die Höhe
des Plateaus genau der intrinsischen
Abb. 2.10: B-Typ-Isothermen aus Löslichkeitsstudien, nach [90]
Löslichkeit So [90].
Mit Cyclodextrinen als Wirt können sich in Abhängigkeit vom Gast alle beschriebenen
Isothermentypen ergeben. β-Cyclodextrin bildet meist schwer lösliche Komplexe. Bei
Cyclodextrinderivaten hingegen liegen üblicherweise A-Typ-Isothermen vor [54].
2.4.2.2 Berechnung der Komplexstöchiometrie aus Löslichkeitsstudien
Aus den Isothermen kann die Stöchiometrie (vgl. Kap. 2.3.2.2) der gebildeten Komplexe
annähernd berechnet werden. Einschränkend muss man hier allerdings anführen, dass die
im Folgenden vorgestellten Methoden nicht dazu geeignet sind, zwischen verschiedenen,
nebeneinander existierenden Stöchiometrien zu differenzieren [90].
Bei A-Typ-Isothermen ist es möglich, vorab aus der Steigung der Kurve Aussagen über den
gebildeten Komplex abzuleiten. Liegt eine Steigung > 1 vor, gehen also mehrere
Gastmoleküle pro Wirtsmolekül in Lösung, so muss mindestens ein Komplex mit m > 1
vorliegen. Es können hier also nicht nur 1:1 Komplexe entstehen. Steigungen < 1 können
zwar auf eine solche Stöchiometrie hinweisen, stellen aber keinen Beweis für ihre alleinige
Existenz dar [90].
Diese recht groben Einschätzungen können für A-Typ-Isothermen bei Auftreten eines
Plateaus oberhalb der Löslichkeitsgrenze des Wirtes konkretisiert werden. Unter der
Annahme, dass sich die Löslichkeiten der freien und der am Komplex beteiligten Gast- und
Wirtsmoleküle jeweils additiv verhalten, gibt das Verhältnis der Löslichkeitssteigerungen der
beiden Komponenten die durchschnittliche Komplexstöchiometrie an.
Komplexstöchiometrie
( A
[ SP
] [ So
] m
Typ)
[ L ] [ L ] n
Gl. 2.5
SP und LP stehen für die molaren Konzentrationen am Beginn des Plateaus, So und L0 sind
die intrinsischen, molaren Löslichkeiten von Wirt (L) und Gast (S).
P
o