Synthetische Moleküle für biomimetische Informationsbehandlung

• Antragsteller: Dr. Quentin Lefebvre
• Fachliche Zuordnung: Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 324919005

Wir schlagen die Entwicklung eines neuen, bioinspirierten Mechanismus für die Informationsübertragung/-weitergabe in chemischen Systemen vor, die durch die Kombination von biologischen Informationsspeicherungs- und Reduplikationsstrategien basierend auf den spezifischen Wasserstoffbrücken zwischen Nukleobasen und die Umstrukturierung von Wasserstoffbrücken im innovativen 'refoldable foldamers' durchgeführt wird. Zwei verschiedene Polyharnstoffbindungsklassen, die 'Nowick'- und die 'Guichard'-Klasse, sollen untersucht werden, da diese spontan in Lösungen intramolekulare polarisierte Wasserstoffbrücken-Netzwerke aufbauen können. Durch Zugabe einfacher chemischer Additive können diese mit dem Foldamer intermolekulare Wasserstoffbrücken ausbilden und dadurch die Netzwerkspolarität ändern, sofern aus der Konformerenmischung ein einziges Konformer entsteht. Molekulare Vorgänge wie umkehrbare Schaltungen, chemische Erkennung und Ferninformationskommunikation werden untersucht. Des Weiteren sollen Nukleobasen als biomimetische Additive verwendet und die daraus resultierenden Interaktionen analysiert werden. Abschließend werden Verbindungen synthetisiert, welche durch Interaktion mit dem Additiv als nicht-spektroskopisches 'readout' wirken, zum Beispiel 'off-on' Fluoreszenz oder 'off-on' katalytische Eigenschaften. Der Einsatz der synthetisierten Foldamere als molekulare Schalter, die durch Licht gesteuert werden können, soll ebenfalls untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Großbritannien
• Gastgeber: Professor Jonathan Clayden, Ph.D.