Institut für Organische & Analytische Chemie

Forschungsschwerpunkte

Ein zentraler Schwerpunkt des Instituts ist die Synthesechemie. So werden beispielsweise Methoden zum Einsatz hypervalenter Iodverbindungen und selektive Kreuzkupplungsreaktionen entwickelt und Naturstoffe aus h?heren Pilzen dargestellt. Dazu spielt die Synthese und funktionelle Analyse von organischen Materialien wie halbleitenden Polymeren, funktionaler Hydrogele oder schaltbarer Systeme eine gro?e Rolle.

Zur Analyse dieser vielseitigen Chemie steht ein Instrumentenpark modernster Ger?te zur Verfügung, die von zahlreichen massespektrometrischen Methoden bis hin zur Thermoanalytik reicht.

Abstract Hempel

Organische Chemie

Die Arbeitsgruppe Nachtsheim besch?ftigt sich mit der Entwicklung neuer, oxidativer Reaktionsmethoden. Als zentrale Oxidationsvermittler nutzen wir dabei insbesondere hypervalente Iodverbindungen (Iodane). Diese hochoxidierten aber dennoch stabilen organischen Iodspezies haben einzigartige Eigenschaften und werden von uns intensiv für neuartige Gruppentransferreaktionen, Umpolungsreaktionen und in C-H-aktivierenden Reaktionen eingesetzt. Die von uns entwickelten Reaktionsmethoden werden schlie?lich zur Synthese interessanter Wirk- und Effektstoffe und zum Aufbau nicht-natürlicher Aminos?uren genutzt. In einem zweiten Forschungsschwerpunkt besch?ftigen wir uns mit der Synthese und den Eigenschaften zyklischer Dipeptide (2,5-Diketopiperazine). Diese einfachen Verbindungen, basierend auf den proteinogenen Aminos?uren, wurden von uns als die kleinsten in Wasser zur Assemblierung neigenden Peptidbausteine beschrieben. Diese Peptid-basierten Assemblate bilden stabile und biokompatible Hydrogele aus, die breite Anwendung im biomedizinischen Bereich finden. Zudem untersuchen wir die katalytischen Eigenschaften der Assemblate als minimalistische Enzym-Vorl?ufer in Abiogenese-relevanten Reaktionen

Instrumentelle Analytik

Im Arbeitskreis Spiteller besch?ftigen wir uns vor allem mit der ?kologischen Bedeutung von Sekund?rmetaboliten für die wechselseitige Kommunikation und Interaktion zwischen Pilzen und anderen Organismen. W?hrend die Bedeutung chemischer Signalstoffe für die Verteidigung von Pflanzen gegen Schadinsekten, beispielsweise durch Anlockung von Fra?feinden der Schadinsekten, intensiv untersucht wurde und wird, gibt es bei Pilzen bisher nur wenige chemisch-?kologische Untersuchungen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Strukturauf?kl?rung bisher unbekannter Sekund?r?metaboliten und auf der Kl?rung der Bedeutung dieser Sekund?rmetaboliten für den Produ?zenten. Zur Strukturaufkl?rung setzen wir moderne chromatographische Trennverfahren und analytische Methoden wie die Massenspektrometrie und die NMR-Spektroskopie ein. Zur Strukturbest?tigung führen wir Totalsynthesen ausgew?hlter Naturstoffe durch. Um die ?kologische Funktion von Sekund?rmetaboliten zu kl?ren, führen wir Teste gegen ausge?w?hlte Organismen durch, die für die untersuchten Pilze bedeutsam sein k?nnten. Au?erdem testen wir, ob neue Verbindungen Wirkungen zeigen, die für die Entwicklung neuer Pharmazeutika und Pflanzenschutzmittel von Bedeutung sein k?nnten.

Organische Funktionsmaterialien

Die Arbeitsgruppe Staubitz "Organische Funktionsmaterialien" besch?ftigt sich mit kleinen Molekülen und Polymeren, die das Potential aben, materialwissenschaftlich eingesetzt zu werden. Ein Fokus dabei sind stimuli-responsive Moleküle oder Schalter. Solche Verbindungen kommen in mindestens zwei metastabilen Zust?nden vor, die durch einen definierten Stimulus, z. B. Licht, Temperatur oder auch mechanische Kr?fte
ineinander überführt werden k?nnen. Hierbei ist es wichtig, die entsprechenden Moleküle und Polymere zu synthetisieren und genau zu charakterisieren, um ihren sp?teren Einsatz in Materialien und Kompositen zu prüfen. Oftmals müssen die Schalter auch strukturell
modifiziert werden, was dazu führt, dass synthetische Methodenentwicklung bei unserer Arbeit eine gro?e Rolle spielt.

Die zweite Gruppe organischer Funktionsmaterialien sind aromatische Heterozyklen, bei denen einzelne oder 澳门皇冠_皇冠足球比分-劲爆体育ere Kohlenstoffatome durch  Hauptgruppenelemente wie BN, PB, oder Sn ersetzt sind. Dadurch erhalten sie ungew?hnliche optoelektronische Eigenschaften, die in 澳门皇冠_皇冠足球比分-劲爆体育 analysiert werden. H?ufig gibt es für die Zielmoleküle noch keine etablierten Syntheserouten, so dass wir uns intesiv damit besch?ftigen, diese neu zu entwickeln. Dieses Forschungsgebiet ist an der Grenze zwischen Organik und Anorganik und verlangt typischerweise Synthesen, die unter komplett inerten Bedingungen (Glovebox, Schlenkline) durchgeführt werden.