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Prof. Max Martin Hansmann von der Fakultät für Chemie und Chemische Biologie der Technischen Universität Dortmund hat gemeinsam mit seinem Team ein neues Reagenz entwickelt, mit dem ein Kohlenstoffatom in organische Moleküle eingefügt werden kann, um dreidimensionale Strukturen aufzubauen. Diese Entwicklung ist für die Grundlagenforschung der organischen Chemie so bedeutsam, dass sie in der renommierten Fachzeitschrift „Science“ veröffentlicht wurde. Die Forschungsarbeiten fanden im Rahmen eines ERC Starting Grants des Europäischen Forschungsrats statt, den Prof. Hansmann 2022 eingeworben hatte.
In der organischen Synthese stellt das Hinzufügen einzelner Kohlenstoffatome eine große Herausforderung dar. Da Kohlenstoff-Grundgerüste jedoch die Basis organischer Materie bilden, ist das selektive Hinzufügen einzelner Kohlenstoffatome von besonderer Bedeutung. Es gibt nur sehr wenige Reagenzien, die für diesen Zweck in der organischen Synthese verwendet werden können. Häufig sind diese mit Nachteilen verbunden: Zum Beispiel sind sie sehr instabil, nur schwer herzustellen oder reagieren sehr unselektiv. Besonders attraktiv sind spezielle Reagenzien, die Kohlenstoffatome hinzufügen und dabei gleichzeitig vier neue Bindungen zu den benachbarten Atomen eingehen. Diese vier Substituenten um das Kohlenstoffatom herum eröffnen einen dreidimensionalen Raum, der beispielsweise für die Synthese von Arzneimitteln wichtig ist.
Dem Team um Prof. Max Hansmann ist es nun gelungen, ein neues Reagenz zu synthetisieren, das nicht nur als Kohlenstoffatom-Quelle dient, sondern auch direkt mehrere Bindungen ausbildet, um solch dreidimensionale Kohlenstoff-Gerüste aufzubauen (siehe Abbildung). „Wir sind zuversichtlich, dass die weitere Erforschung der Reaktivität solcher Reagenzien neue Anwendungen für den gezielten Transfer von Kohlenstoffatomen ermöglichen wird“, sagt Prof. Hansmann. Zu potenziellen Anwendungsgebieten gehört beispielsweise die Wirkstoffforschung, da dort eine hohe Nachfrage nach neuen dreidimensionalen Strukturen besteht. Diese könnten dann beispielsweise als Bindeglieder in komplexen Wirkstoffen dienen und die Pharmakokinetik verbessern, welche das Einsetzen, die Dauer und die Intensität der Wirkung von Medikamenten bestimmt. Grundsätzlich kann der konzeptionell grundlegend neuartige Syntheseweg, den das Team entwickelt hat, die Herstellung kohlenstoffhaltiger Verbindungen schneller und auch nachhaltiger machen.
Prof. Dr. Max Martin Hansmann
Fakultät für Chemie und Chemische Biologie
E-Mail: max.hansmann@tu-dortmund.de
Tel.: +49 231 755 5362
https://www.science.org/doi/10.1126/science.ads5974
Die Autoren der Veröffentlichung: (v.l.) Dr. Patrick Antoni, Prof. Max Hansmann, M.Sc. Julian Hauda, ...
TU Dortmund
Das Team um Prof. Max Hansmann hat ein neues Reagenz entwickelt, um ein C-Atom in einem Molekül hinz ...
Max Hansmann/TU Dortmund
Criteria of this press release:
Journalists, Scientists and scholars
Chemistry
transregional, national
Research results, Scientific Publications
German
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