Forschung

Synthese und Untersuchung von Helicenen

Die ortho,ortho'-Verknüpfung in ortho-Terphenylen (bzw. in höheren Oligophenylen) führt zu Helicenen. Helicene sind ortho-verknüpfte polyaromatische oder -heteroaromatische Verbindungen, die eine helikale Struktur aufweisen und somit chiral sind. In ihnen sind die Eigenschaften polyaromatischer Verbindungen mit chiroptischen Eigenschaften verknüpft. Wir haben bisher Carbohelicenen, Azahelicenen und Thiahelicenen synthetisiert und näher untersucht. Dieses Themengebiet ist eng mit weiteren Arbeitsgebieten der Arbeitsgruppe verknüpft. (Ref. 55, 61, 62, 63 in der Literaturliste).

Synthese und Untersuchung von cyclopentanhaltigen polyaromatischen Verbindungen (CP-PAH)

CP-PAHs (Cyclopenta-fused polyaromatic hydrocarbons), die abwechselnd aus kondensierten Benzolringen und Cyclopentadieneinheiten aufgebaut sind, haben interssante Eigenschaften: Mit einer geraden Anzahl von Fünfringen können hohe Di- (oder Tetra-)radikalanteile vorliegen. Mit einer ungeraden Anzahl von Cyclopentadieneinheiten sind die ungeladenen Verbindungen radikalisch. Uns ist die Synthese des ersten helikalen CP-PAH-Radikal gelungen. Obwohl es sich um ein kohlenstoffzentriertes Radikal handel, erwies sich die Verbindung als luftstabil und konnte z.B. röntgenographisch charakterisiert werden. (Ref. 61 in der Literaturliste).

Totalsynthese von Resorcylsäurelactonen

Es gibt etwa 100 natürliche Resorcylsäurelactone (die strukturell ähnlichen Cumarine nicht eingerechnet), die zu einem großen Teil biologische Wirkungen aufweisen. Als Polyketide werden sie vor allem von Pilzen und Bakterien, aber auch von Flechten (hier vom Mykobionten) produziert.

Die Alternaria-Toxine (z. B. aus Alternaria alternata) sind zwar deutlich weniger toxisch als z. B. die Aflatoxine, sie führen aber dennoch zu erheblichen Ernteausfällen durch Befall von Tomaten, Äpfeln und anderen Früchten. Zur Untersuchung von Toxizität, Hormonwirkung und Metabolisierung dieser Verbindungen entwickeln wir Totalsynthesen von Alternaria-Toxinen.

Flechteninhaltsstoffe sind – obwohl sie häufig interessante biologische Wirkungen aufweisen – eine wenig untersuchte Stoffklasse. Die erst kürzlich aus Schriftflechten (Graphidaceae) entdeckten Graphislactone sind eine Klasse von Flechteninhaltsstoffen, die nicht nur wegen einer möglichen biologischen Wirkung von großem Interesse sind, sondern auch im Metabolismus von Alternariol auftreten dürften. Auch hier entwickeln wir Totalsynthesen.

Bisher von uns synthetisierte und publizierte Naturstoffe [Referenzen, siehe Menuepunkt 'Publikationen']:

Totalsynthese von Perylenchinon-Naturstoffen

Alternaria und andere verwandte Schimmelpilzgattungen produzieren neben den oben erwähnten Resorcylsäurelactonen auch von Perylenchinon abgeleitete Toxine, z.B. die Altertoxine I-III. Derzeit ist von keinem dieser Perylenchinon-Naturstoffe eine Totalsynthese bekannt. Wir arbeiten an der Totalsynthese dieser Naturstoffe (Ref. 42, 47, 52, 64, 65 in der Literaturliste).

Stereoelektronische Effekte durch Schwefelfunktionalitäten

Die Orientierung von Sulfoxidfunktionen ist maßgeblich für die Reaktivität der Verbindungen verantwortlich. Beispielsweise wird ein freies Eletronenpaar durch eine antiperiplanar stehende S=O-Bindung stabilisiert. Ist diese Orientierung nicht möglich, so ist die Bildung dieser Zwischenstufen weniger günstig (Ref. 50, 53, 56, 60 in der Literaturliste).