Die Natur als Vorbild: Entwicklung bioinspirierter Katalysatoren zur selektiven oxidativen Halogenierung und deren Anwendung zur Darstellung biomedizinischer Wirkstoffe

• Antragstellerin: Professorin Dr. Tanja Gulder
• Fachliche Zuordnung: Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 232194327

Obwohl die Halogenierung organischer Moleküle die am weitesten verbreitete Technik zur Funktionalisierung von Substraten ist, sind effektive katalytische Methoden zum selektiven Aufbau von Kohlenstoff-Halogen-Bindungen rar. In unserem Forschungsprogramm beschäftigen wir uns deshalb mit dem seit langem bestehenden Problem der katalytischen Halogenierung durch die Entwicklung milder, universell einsetzbarer und selektiver katalytischer Methoden zur gerichteten, oxidativen Halogenierung. Dies kann erreicht werden, in dem die Natur als Inspiration genommen und ihre Konzepte der chemo-, regio-, und stereoselektiven Halogenierung imitiert werden. Durch Erzeugung einer chiralen Umgebung um ein Metallion, die auf einem kurzem Peptid basiert, wird die Struktur des aktiven Zentrums von Halogenasen nachgebildet. Durch den Einsatz dieser Übergangsmetallbasierten Komplexe als Katalysatoren ist es nicht nur möglich die selektive Bildung von aromatischen und aliphatischen Kohlenstoff-Halogen-Bindungen zu erzielen, sondern auch stereo- wie auch regioselektive Halozyklisierungen durchzuführen. Somit können neuartige Verbindungsklassen mit einzigartigen Strukturen und vielversprechenden Bioaktivitäten erschlossen werden, die den Weg zur Entwicklung neuer Strukturgerüste und -elemente bereiten und somit den chemischen Strukturraum erweitern. Dies trägt zur Entwicklung neuer Wege zu Markern für nicht-invasive Diagnostikmethoden sowie zur Entdeckung und Erforschung neuartiger antibiotischer Leitstrukturen bei.

• DFG-Verfahren: Emmy Noether-Nachwuchsgruppen