Neuartige Polyelektrolytstrukturen auf der Basis von L-Lysin

In der vorliegenden Arbeit werden drei Polyelektrolyt-Architekturen zunehmender Verzweigung auf der Basis von L-Lysin vorgestellt. Zunächst wird auf das Aggregationsverhalten des linearen Blockpolyelektrolyten Polystyrol-b-Poly(L-Lysin) eingegangen. Dabei wird der Einfluss der Lysinblocklänge (NLys = 10…70) bei gleich bleibendem, sehr kurzem hydrophobem Polystyrolsegment untersucht. Wie sich der Polystyrolblock auf die Helixbildung auswirkt, kann mit Hilfe von Zirkulardichroismus nachgewiesen werden. Nach Bestimmung der kritischen Mizellenkonzentration über Fluoreszenzspektroskopie wird mittels statischer Streumethoden (SLS, SANS) eine zylinderförmige Mizelle mit einem Kernradius von 4,4 nm charakterisiert. Im zweiten Abschnitt werden die optischen Eigenschaften von sternförmigen, rot fluoreszierenden Perylendiimid-Poly(L-lysin)-Konjugaten mit variierender Armzahl (n = 4, 8, 16) und Kettenlänge (NLys = 10, 50, 100) beschrieben. Die guten Absorptionseigenschaften und schlechten Fluoreszenzeigenschaften zeigen weder eine Abhängigkeit von der Sekundärstruktur der Poly(L-lysin)-Arme noch von deren Zahl oder Kettenlänge. Der dritte Teil der Arbeit handelt von amin- (Fmoc-, TFAA- oder Z-) geschützten L-Lysindendrone bis zur dritten Generation, welche durch Verknüpfung der Carboxylfunktion der Dendrone mit der Amingruppe von Vinylbenzylamin in Makromonomere überführt werden. Das Polymerisationsverhalten der Makromonomere wird in Abhängigkeit der Dendrongeneration und der Monomerkonzentration zu Beginn der Polymerisation untersucht. Anhand von AFM-Aufnahmen kann nachgewiesen werden, dass das Polystyrolrückgrat der dendronisierten Polymere der ersten Z-geschützten Generation eine Streckung erfährt.

In this thesis three polyelectrolyte architectures with increasing branching basing on L-lysine are presented. First of all the aggregation of the linear blockpolyelectrolyte polystyrene-b-poly(L-lysine) is described. The influence of the L-lysine block length (NLys = 10…70) is investigated while keeping the very short hydrophobic polystyrene block length constant. Circular dichroism reveals the effect of the polystyrene block on the helix formation. After determining the critical micelle concentration with fluorescence spectroscopy a cylindrical micelle with a core radius of 4.4 nm is characterized by static scattering (SANS, SLS). The second section of this thesis deals with optical properties of star-shaped red fluorescent perylendiimid-poly(L-lysine)-conjugates with a varying number of arms (n = 4, 8, 16) and lengths (NLys = 10, 50, 100). The high absorption and the low fluorescence shows neither a dependence on the secondary structure of the poly(L-lysine) arms nor on the number or the length of these arms. Finally the third generation of amino-protected (Fmoc-, TFAA-, Z-) L-lysine dendrons are synthesized and converted in macromonomers by connecting the carboxyl group of the dendron with the amino group of the vinylbenzylamine. The polymerization behaviour of the macromonomers is investigated in dependence on the dendron generation and the monomer concentration at the beginning of the polymerization. AFM shows polystyrene backbone stretching of the first Z-protected generation in the dendronized polymer.