Einkristallröntgendiffraktometer
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Prof. Dr. P. Behrens: „Synthese und optoelektronische Charakterisierung von Metallorganischen Gerüstverbindungen mit Oligophenylenethynylenen und Metalloxoclustern“: Die optoelektronischen Eigenschaften von spezifischen porösen Metallorganischen Gerüstverbindungen sollen mit Blick auf mögliche Anwendungen in Solarzellen untersucht werden. Dazu sollen Oligophenylenethynylendicarboxylate mit geeigneten funktionellen Gruppen synthetisiert und als Linker für die Synthese von Metalloxoclustern der Kationen Zink(II), Zirkonium(IV) und Titan(IV) eingesetzt werden. „Zr-basierte Metallorganische Gerüstverbindungen mit maßgeschneiderten Linkern: Immobilisierte Flüssigkeiten für Sorption, Extraktion und Ionenleitung“: Flüssigkeitsähnliche Porensysteme sollen in stabilen Zr-organischen Gerüstverbindungen durch Einführung maßgeschneiderter funktioneller Substituenten an den verbrückenden Linkern entwickelt werden, die den spezifischen Transport von Molekülen und Ionen ermöglichen für Anwendungen in Sorption und Extraktion bzw. als Lithium- und Protonenleiter. „Sequenzdeterminierte eindimensionale Koordinationspolymere“: In Analogie zu den Informationsträgern in der belebten Natur, wie Nukleinsäuren, in denen die Information in Form einer eindimensionalen Sequenz gespeichert ist, sollen eindimensionale Koordinationspolymere entwickelt werden, die als Bausteine verschiedene verbrückbare Metallkomplexe enthalten, die durch einen allgemeinen synthetischen Zugang in beliebiger Reihenfolge miteinander verknüpft werden können. Prof. Dr. F. Renz: “Cooperativeness in spin crossover systems” (DAAD-PPP): Ziel des Projekts ist die Synthese und Untersuchung von ein- und mehrkernigen Molekularen Schaltern. Der Schaltprozess zwischen den Zuständen kann physikalisch oder chemisch induziert werden. Eine potentielle technische Anwendung dieser speziellen molekularen Magnete setzt eine direkte Adressierung einzelner Moleküle und damit eine strukturelle Charakterisierung voraus. Die Analyse aus theoretischen und experimentellen Untersuchungen der Struktur erlauben Rückschlüsse auf die Natur der Schaltvorgänge und Aussagen über ein weitergehendes Verständnis der molekularen Prozesse. Dr. M. Wiebcke: „Metastabile Metallborophosphate und –imidazolate mit nicht-zentrosymmetrischen Kristallstrukturen: Entwicklung von gezielten Synthesen durch kombinierte Anwendung von Computerchemie, in-situ Untersuchungen und neuen Synthesestrategien“: Durch Kombination von theoretischen und experimentellen Untersuchungen der Bildungsmechanismen soll ein weitergehendes Verständnis der molekularen Prozesse von Keimbildung und Wachstum erarbeitet werden. Dieses Verständnis soll wiederum für die Entwicklung von gezielten Synthesen neuer metastabiler Metallborophosphate und Metallimidazolate genutzt werden. Prof. Dr. H. Butenschön: „P-chirale Diphosphinoethan-Liganden für die Asymmetrische Katalyse“: Enantiomerenreine P-stereogene Vinylphosphanoxide werden durch Homo-Olefinmetathese gekuppelt; die gebildeten zweifach P-stereogenen Diphosphandioxide dienen als Diene in Diels-Alder-Cycloadditionen sowie 1,3-dipolaren Cycloadditionen zum Einbau in größere Kohlenstoffgerüste und werden dann stereoselektiv zu den entsprechenden P-stereogenen Diphosphanen reduziert, welche als Liganden für Metallkomplexe zur asymmetrischen Katalyse dienen. Prof. Dr. H. Duddeck: „Chirale Dirhodiumkomplexe und ihr Einsatz als Auxiliar in der NMR-Spektroskopie“: Dirhodiumtetracarboxylat-Komplexe wurden als chirale Auxiliare in der NMR-Spektroskopie untersucht. Es erwies sich, dass diese Reagenzien nicht nur komplementär zu ihren klassischen Konkurrenten wirken, sondern ihnen oft eindeutig überlegen sind. Ganze Substanzklassen, z.B. weiche Lewis-Basen, konnten mit ihnen erstmals untersucht werden. Den Abschluss dieses Projekts bildeten Arbeiten zur Struktur der in-situ gebildeten Komplex-Addukte, wodurch es möglich wurde, die Strukturen der Dirhodiumkomplexe für den Einsatz als Auxiliar zu optimieren und die zugrunde liegenden Gleichgewichte besser zu verstehen. Dr. Tanja Gaich: "Synthese von spiro-Cyclopropyl Oxindolen": Entwicklung einer Synthese von vinyl-spiro-Cyclopropyl Oxindolen als Substrate einer Divinylcyclopropan Umlagerung. Feststellen der Stereochemie am spiro-Zentrum mittels Röntgenstrukturanalyse. Entwicklung einer neuen synthetischen Methodologie zur direkten Funktionalisierung der sonst unreaktiven C-4 Indol- Position. Daran angelehnt wurde ein Beitrag zur Aufklärung des Mechanismus des Enzyms DMAT- Synthase geleistet. Prof. Dr. M. Kalesse: „Synthese biologisch aktiver Naturstoffe“: Bei der Synthese von Hexacyclinsäure nutzt die Synthesestrategie eine Michael-Prins-Reaktion bei der ein kondensiertes Bicyclo[4.3.0]-System aufgebaut wird. Speziell die an 5-Ringe kondensierten Bicyclen lassen sich oft nur schwer über Kopplungskonstanten oder andere Kernresonanzmethoden in ihrer Konfiguration aufklären. Eine ähnliche Situation ergibt sich bei der Synthese von Omphadiol. Hier liefert die Röntgenstrukturanalyse eine komplementäre Herangehensweise der Strukturaufklärung. Prof. Dr. A. Kirschning: „Synthesen von Elansolid A“: Entwicklung einer Synthese des kürzlich erstmals beschriebenen Antibiotikums Elansolid A. Hierbei erwies sich die Aufklärung des chemisch erzeugten, stereogenen Zentrums an C25 (Elansolid-Nomenklatur) als nur über Röntgenstrukturanalyse lösbar. Es zeigte sich, dass die chemische Synthese das nicht erwartete Diastereomer lieferte, so dass die Totalsynthese an dieser Stelle umgestellt werden musste. Mittlerweile ist das synthetische Problem gelöst.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Modulated Synthesis of Zr-Based Metal-Organic Frameworks: From Nano to Single Crystals. Chem. Eur. J. 2011, 17, 6643
A. Schaate, R. Roy, A. Godt, J. Lippke, F. Waltz, M. Wiebcke, P. Behrens
(Siehe online unter https://doi.org/10.1002/chem.201003211) - Porous Interpenetrated Zirconium-Organic Frameworks (PIZOFs): A Chemically Versatile Family of Metal-Organic Frameworks. Chem. Eur. J. 2011, 17, 9320
A. Schaate, P. Roy, T. Preuße, S.-J. Lohmeier, A. Godt, P. Behrens
(Siehe online unter https://doi.org/10.1002/chem.201101015) - A New Zr-Based Porous Coordination Polymer Containing Azobenzenedicarboxylate as a Linker. Eur. J. Inorg. Chem. 2012, 790-796
A. Schaate, S. Dühnen, G. Platz, S. Lilienthal, A.M. Schneider, P. Behrens
(Siehe online unter https://doi.org/10.1002/ejic.201101151) - Mimicking Dimethylallyltryptophan Synthase: Experimental Evidence for a Biosynthetic Cope Rearrangement Process. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 11514
D. D. Schwarzer, P. J. Gritsch, T. Gaich
(Siehe online unter https://doi.org/10.1002/anie.201203586) - Postsynthetic modification of Zr-MOFs through cycloaddition reactions. Chem. Eur. J. 2012, 18, 6979-6985
P. Roy, A. Schaate, P. Behrens, A. Godt
(Siehe online unter https://doi.org/10.1002/chem.201103288) - Spin Crossover in Iron(III) Complexes with Pentadentate Schiff Base Ligands and Pseudohalido Coligands. Eur. J. Inorg. Chem. 2013, 902-915
C. Krüger, P. Augustín, I. Nemec, Z. Trávnícek, H. Oshio, R. Boca, F. Renz
(Siehe online unter https://doi.org/10.1002/ejic.201201038) - Subtle polymorphism of zinc imidazolate frameworks: temperaturedependent ground states in the energy landscape revealed by experiment and theory. CrystEngComm 2013
C.A. Schröder, I. Baburin, M. Wiebcke, S. Leoni
(Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1039/c2ce26045j)
