Vielzähnige Liganden zur Komplexierung nuklearmedizinisch relevanter Metall- Ionen

Abstract

Gegenstand dieser Arbeit ist die Synthese und Charakterisierung neuer Komplexverbindungen von Metall-Ionen, deren radioaktive Nuklide Potential für eine nuklearmedizinische Anwendung besitzen. Effektiv chelatisierende Ligandsysteme sollen das Metall-Ion verkapseln und dessen Ladung kompensieren. Im Mittelpunkt steht vor allem die Strukturaufklärung der gebildeten Koordinationsverbindungen. Vor diesem Hintergrund wurden im ersten Teil der Arbeit durch Derivatisierung von 2,6-Diacetyl- bzw. 2,6-Diformylpyridin mit Semicarbaziden und Benzoylhydrazin ein Reiheneuer Liganden synthetisiert und deren Komplexbildung mit Lanthanoid(III)-Ionen untersucht (Ln = La, Ce; Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Yb). Im zweiten Teil der Arbeit wurden die Benzoylhydrazon- und Semicarbazon-Einheiten auf ein Tris(o-formylphenyl)phosphan-System übertragen, um so neue tripodale Liganden zu erhalten. Die Kondensation von Aminen ermöglicht zudem die Synthese von tripodalen Schiffschen Basen. Isolierte Komplexverdindungen der Metall-Ionen In(III), Cu(II), Fe(III), Co(II) und Ni(II) zeigen, dass die Liganden in der Lage sind, komplette Koordinationssphären von Metall-Ionen auszufüllen und deren Ladung zu kompensieren. Sämtliche Komplexe sind unempfindlich gegenüber Luft und Feuchtigkeit. Diese Eigenschaften sind Grundvoraussetzung für eine potentielle Anwendung als bifunktionelles Chelat in der Nuklearmedizin.

In this thesis, the synthesis and characterization of new complexes, containing metal ions with potential use in nuclear medicine, are discussed. Encapsulation and charge compensation of the metal ions is achieved by new chelating ligand systems basing on benzoylhydrazones and semicarbazones. The structural characterisation of the formed complexes and the elucidation on principal reaction pattern are the main object of the present work. In the first section, the complex formation of lanthanide(III) ions (Ln = La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Yb) with new ligands, derived from imine condensation reactions of 2,6-diacetyl- or 2,6-diformylpyridin with semicarbazides and benzoylhydrazine, are studied. In the second section of this thesis, benzoylhydrazone- and semicarbazone units are transferred to a tris(o-formylphenyl)phosphine system in order to obtain new tripodal ligands. The condensation of amines additionally yielded tripodal Schiff bases. Isolated complexes of the metal ions In(III), Cu(II), Fe(III), Co(II) and Ni(II) show, that these ligands occupy the complete coordination sphere of a metal ion by coordination of one ligand molecule. Charge compensation was observed and all represented compounds are stable in air and moisture These are basic requirements for a potential use in nuclear medicine.