Die Natur als Vorbild: Entwicklung bioinspirierter Katalysatoren zur selektiven oxidativen Halogenierung und deren Anwendung zur Darstellung biomedizinischer Wirkstoffe
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Halogenierung organischer Moleküle ist eine der am häufigsten verwendeten Methoden zur Funktionalisierung von Substraten, da Halogenatome oft als gute Ausgangspunkte für weitere chemische Manipulationen dienen. Darüber hinaus spielen halogenierte Verbindungen eine wichtige Rolle in Arzneimitteln, Agrochemikalien und Materialien. Die elektrophile Halogenierung von Alkenen ist das älteste und gebräuchlichste Halogenierungsverfahren. Trotz der breiten Anwendung von halogenierten Verbindungen leiden gängige Strategien zur Bildung von Kohlenstoff-Halogen (C,X)-Bindungen oft unter schwerwiegenden Nachteilen wie Stereo- und Regioselektivitätsproblemen sowie Umwelt- und/oder Sicherheitsbedenken. Im Rahmen der Emmy-Noether-Förderung adressierten wir diese Probleme, indem wir uns die Natur zum Vorbild genommen haben. Durch die Erforschung, Nutzung und Nachahmung der Konzepte der Natur sind milde, allgemein anwendbare und selektive Methoden entstanden, die von Biokatalyse, Peptid-Metall-Katalyse, hypervalenten Iodan-vermittelten und katalysierten Umsetzungen bis hin zu Transformationen in definierten Kavitäten unter Verwendung supramolekularer, katalytisch aktiver F-Alkohol-Lewis-Basen-Aggregaten reichen. Mit diesen Methoden wurde eine Vielfalt neuartiger chemischer Strukturen erhalten, die mit Standardstrategien oft nicht zugänglich sind, und deren Nützlichkeit in der Synthese von Naturstoffen, Antiinfektiva und Kontrastmitteln zum Ausdruck kamen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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A Fluorination/Aryl Migration/Cyclization Cascade for the Metal‐Free Synthesis of Fluoro‐Benzoxazepines. Chemistry – A European Journal, 22(11), 3660-3664.
Ulmer, Anna; Brunner, Christoph; Arnold, Andreas M.; Pöthig, Alexander & Gulder, Tanja
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Atom‐Economic Electron Donors for Photobiocatalytic Halogenations. ChemCatChem, 10(18), 3960-3963.
Seel, Catharina Julia; Králík, Antonín; Hacker, Melanie; Frank, Annika; König, Burkhard & Gulder, Tanja
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Fluorine as a Traceless Directing Group for the Regiodivergent Synthesis of Indoles and Tryptophans. Journal of the American Chemical Society, 140(40), 13034-13041.
Andries-Ulmer, Anna; Brunner, Christoph; Rehbein, Julia & Gulder, Tanja
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NXS, Morpholine, and HFIP: The Ideal Combination for Biomimetic Haliranium-Induced Polyene Cyclizations. Journal of the American Chemical Society, 140(12), 4344-4353.
Arnold, Andreas M.; Pöthig, Alexander; Drees, Markus & Gulder, Tanja
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α-Functionalization of Ketones via a Nitrogen Directed Oxidative Umpolung. Journal of the American Chemical Society, 142(49), 20577-20582.
Kiefl, Gabriel M. & Gulder, Tanja
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3D‐Non‐destructive Imaging through Heavy‐Metal Eosin Salt Contrast Agents. Chemistry – A European Journal, 27(14), 4561-4566.
Busse, Madleen; Marciniszyn, Jaroslaw P.; Ferstl, Simone; Kimm, Melanie A.; Pfeiffer, Franz & Gulder, Tanja
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Biosynthesis of cyanobacterin, a paradigm for furanolide core structure assembly. Nature Chemical Biology, 18(6), 652-658.
D’Agostino, Paul M.; Seel, Catharina J.; Ji, Xiaoqi; Gulder, Tanja & Gulder, Tobias A. M.
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Biomimetic chlorine-induced polyene cyclizations harnessing hypervalent chloroiodane–HFIP assemblies. Chemical Science, 14(14), 3907-3912.
Binder, Julia; Biswas, Aniruddha & Gulder, Tanja
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Enzyme-like polyene cyclizations catalyzed by dynamic, self-assembled, supramolecular fluoro alcohol-amine clusters. Nature Communications, 14(1).
Arnold, Andreas M.; Dullinger, Philipp; Biswas, Aniruddha; Jandl, Christian; Horinek, Dominik & Gulder, Tanja
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Hypervalent Fluoro-iodane-Triggered Semipinacol Rearrangements: Synthesis of α-Fluoro Ketones. Organic Letters, 25(35), 6560-6565.
Zhao, Pengyuan; Wang, Wanying & Gulder, Tanja
