Ladderane - neue Naturstoffe und neue Verbindungen mit fluktuierender Struktur

• Applicant: Professor Dr. Henning Hopf
• Subject Area: Organic Molecular Chemistry - Synthesis and Characterisation
• Term: from 2008 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 65759197

Ladderane, Verbindungen, die „leiterartig" aus annelierten Cyclobutanringen aufgebaut sind, sind bereits seit längerer Zeit bekannt, besonders in ihrer cyclischen Version, den Prismanen (Triprisman, Cuban, Pentaprisman). In den letzten Jahren sind lineare Ladderane erneut auf große Aufmerksamkeit gestoßen, weil sie zum einen in der Natur entdeckt worden sind und zum anderen, weil laut quantenchemischen Berechnungen bei bestimmten Vertretern dieser Substanzklasse fluktuierendes Verhalten auftreten könnte. Einen experimentellen Beleg für derartige „Shiftamere" gibt es bisher nicht. Während es sich bei klassischen fluktuierenden Molekülen meistens um relativ kleine Moleküle handelt (Bullvalen, Semibullvalen u.a.), könnte shiftameres Verhalten auch bei oligo- und polymeren Verbindungen auftreten und dort neue Mechanismen der Bindungsverschiebung ermöglichen. Die Naturstoffe mit Ladderanstruktur, sog. Lipidladderane, werden von bestimmten marinen Bakterien zum Aufbau von ungewöhnlich dichten Lipidmembranen verwendet. Als Folge dieser großen Dichte können in Zellkompartimenten Reaktionen ablaufen, bei denen Intermediate auftreten (Hydrazin, Hydroxylamin), die für die „ungeschützte" Zelle letal sind. In dem geplanten Forschungsvorhaben sollen vorwiegend Ladderane in so großen Mengen hergestellt werden, dass die Frage nach dem Auftreten und Verhalten dieser Substanzen bei nichtnatürlichen (Shiftamere) und bei natürlichen Prozessen (Aufbau von Lipidmembranen) experimentell untersucht werden kann.

• DFG Programme: Research Grants