700 MHz Kernresonanz-Spektrometer mit Kryoprobenkopf und LC-NMR-Kopplung
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das geförderte Gerät ist in der zentralen NMR-Abteilung der Chemischen Institute im Einsatz und wird von bis zu 12 Arbeitsgruppen für die Reaktionskontrolle, Strukturaufklärung und physikalisch-chemische Charakterisierung mit einem hohen Durchsatz in Anspruch genommen. Das Gerät ist neben dem hohen Feld von 700 MHz zusätzlich mit einem Helium gekühlten QCI H-P/C/N Probenkopf ausgestattet und zeichnet sich durch eine besonders hohe Empfindlichkeit und Auflösung für die Kerne 1H und 13C aus. Die neu entstandene Messkapazität hat das Spektrum der anwendbaren Methoden in der NMR-Abteilung maßgeblich erweitert und den Chemiestandort im Bereich der Analytik wieder konkurrenzfähig gemacht. Mit dem Gerät können zum ersten Mal routinemäßig 2D NMR-Experimente durchgeführt werden. Darauf angewiesen sind vor allem die Forschungsaktivitäten in der Naturstoffsynthese, die einen hohen Anspruch an die NMR Routineanalytik stellen. So können Proben aus den Arbeitskreisen von Prof. Menche und Prof. Dickschat aufgrund der geringen Mengen und Löslichkeit ausschließlich auf diesem Gerät gemessen werden. Die Routinemessungen zur Reaktionskontrolle und Strukturaufklärung bemessen sich in deshalb auf über 70 % der gesamten Messzeit. In der Arbeitsgruppe von Prof. Menche werden mehrstufige Synthesen mit geringen Probenmengen mit der NMR- 13 Routineanalytik an dem 700 MHz Gerät begleitet. In der Arbeitsgruppe von Prof. Dickschat werden 13C und 2H isotopenmarkierte Naturextrakte in sehr geringen Konzentrationen gemessen und zur stereoselektiven Charakterisierung mit synthetischen Analoga verglichen. Für die Strukturaufklärung der Naturstoffe konnten ebenfalls moderne und zeitintensive Methoden, wie z.B. 2D 1H, 13C HSQCHECADE und das 13C-13C-COSY, in der Routine durchgeführt werden. Die Anschaffung des Geräts hat die beiden Forscher in Bonn von externen Messaufträgen unabhängig gemacht und eine deutliche Beschleunigung Ihrer Syntheseforschung ermöglicht. Weiterhin wurden mit dem Gerät supramolekulare Aggregate im Arbeitskreis von Prof. Lützen analysiert. Auf Anfrage aus anderen Instituten der Universität wurden NMR-Experimente für biologische Proben, RNA und Proteine, erfolgreich implementiert. Die Ausstattung mit einem automatischen Probenwechsler und die integrierte automatische Probenkopfabstimmung ermöglichten einen dauerhaften Betrieb, der nur durch Wartungsarbeiten unterbrochen wurde.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Lessons from 1,3-Hydride Shifts in Sesquiterpene Cyclisations, Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 13593-13596
J. Rinkel, P. Rabe, P. Garbeva, J. S. Dickschat
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Total Synthesis of Leupyrrin B1: A Potent Inhibitor of Human Leukocyte Elastase, Org. Lett. 2016, 18, 3964−3967
S. Thiede, P. R. Wosniok, D. Herkommer, A.-C. Schulz-Fincke, M. Gütschow, D. Menche
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Mechanistic investigantions on two bacterial diterpene cyclases: Spiroviolene Synthase and Tsukubadiene Synthase, Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 2776-2779
P. Rabe, J. Rinkel, E. Dolja, T. Schmitz, B. Nubbemeyer, T. H. Luu, J. S. Dickschat
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Mechanistic investigantions on two bacterial diterpene cyclases: Spiroviolene Synthase and Tsukubadiene Synthase, Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 2776-2779
P. Rabe, J. Rinkel, E. Dolja, T. Schmitz, B. Nubbemeyer, T. H. Luu, J. S. Dickschat
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Total Synthesis of Leupyrrins A1 and B1, Highly Potent Antifungal Agents from the Myxobacterium Sorangium cellulosum, Chem. Eur. J. 2017, 23, 3300-3320
S. Thiede, P. R. Wosniok, D. Herkommer, T. Debnar, M. Tian, T. Wang, M. Schrempp, D. Menche
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, Two Diterpene Synthases for Spiroalbatene and Cembrene A from Allokutzneria albata, Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 3238- 3241
J. Rinkel, L. Lauterbach, P. Rabe, J. S. Dickschat
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A Clade II-D Fungal Chimeric Diterpene Synthase from Colletotrichum gloeosporioides Making Dolasta-1(15),8-diene, Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 15887-15890
G. Bian, J. Rinkel, Z. Wang, L. Lauterbach, A. Hou, Y. Yuan, Z. Deng, T. Liu, J. S. Dickschat
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A Rotaxane-like Cage-in-Ring Structural Motif for a Metallosupramolecular Pd6L12 Aggregate, Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 12171-12175
M. Käseborn, J. J. Holstein, G. H. Clever, A. Lützen
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Two Bacterial Diterpene Synthases from Allokutzneria albata for Bonnadiene and for Phomopsene and Allokutznerene, Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 8280-8283
L. Lauterbach, J. Rinkel, J. S. Dickschat
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A Branched Diterpene Cascade: The Mechanism of Spinodiene Synthase from Saccharopolyspora spinosa, Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 452-455
J. Rinkel, L. Lauterbach, J. S. Dickschat
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Total synthesis of the archazolid F, Org. Lett. 2019, 21, 271-274
S. Scheeff, D. Menche
