03 Fakultät Chemie

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    Mechanistic studies on the DNA methyltransferases DNMT3A and DNMT3B
    (2021) Dukatz, Michael; Jeltsch, Albert (Prof. Dr.)
    In this work, both regulatory and catalytic mechanisms of de novo methyltransferases were investigated, which include interactions with other proteins and the specific recognition of the substrate sequence. Another part of this work strived to elucidate how enzymatic generation of 3-methylcytosine by DNMT3A can occur.
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    Chemical design and probing of novel molecular 2-qubit systems
    (2023) Schäfter, Dennis; Slageren, Joris van (Prof. Dr.)
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    Molekulardynamische Simulation zu Fragen der smektischen Translationsordnung in thermotropen Flüssigkristallen
    (2021) Häge, Christian; Gießelmann, Frank (Prof. Dr.)
    Es wurden zwei Fragestellungen zur smektischen Translationsordnung von Flüssigkristallen bearbeitet. Der erste Teil der Arbeit befasst sich mit dem Einfluss der molekularen Ladungsanordnung von ionischen Flüssigkristallen auf deren Phasenverhalten. Der zweite Teil der Arbeit untersucht unter welchen Voraussetzungen die Gleichungen zur Bestimmung von Translationsordnungsparametern angewendet werden können und welche Rolle die molekulare Elektronendichteverteilung des Mesogens dabei spielt.
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    Computational investigation of catalytic reaction mechanisms
    (2024) Heitkämper, Juliane; Kästner, Johannes (Prof. Dr.)
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    Fe-katalysierte Carben- und Nitren-Transferreaktionen in der Naturstoffsynthese
    (2020) Röske, Annika; Plietker, Bernd (Prof. Dr.)
    In der vorliegenden Arbeit wurden zunächst, aufbauend auf den Vorarbeiten von Alt und den Ergebnissen der eigenen Masterarbeit, eisenkatalysierte Carben-Transferreaktionen untersucht. Dabei gelang es mir verschieden substituierte Diazoverbindungen für die Insertion in unterschiedlich polare X H Bindungen unter Verwendung des nukleophilen Eisenkatalysators TBA[Fe] zu aktivieren (Schema 1). Thiole, Amine sowie Silane konnten erfolgreich umgesetzt und deren Substratspektrum erforscht werden. Thiolverbindungen zeigten sich in der Reaktion als besonders geeignet. Eine niedrige Katalysatorladung von 2.5 mol%, kurze Reaktionszeiten von einer Stunde und bis zu quantitative Ausbeuten mit hoher funktioneller Gruppentoleranz wurden erzielt. Amine zeigten geringere Reaktivität und ein limitiertes Substratspektrum, das sich auf sekundäre Amine begrenzt. Die längere Reaktionszeit konnte durch Mikrowellenstrahlung als alternative Energiequelle auf eine Stunde verkürzt werden. Erstmals konnte gezeigt werden, dass TBA[Fe] auch in der Si-H-Insertion Aktivität aufweist. Durch ausführliche mechanistische Studien mittels Hammett-Korrelation konnten Rückschlüsse auf die mechanistische Dichotomie der N H-Insertion und der S-H-Insertion gezogen werden.Das Konzept der TBA[Fe]-katalysierten Carben-Transferreaktion wurde auf aliphatische Azide als Nitren-Transferreagenzien übertragen. Dabei wurde keine C-H-Aminierung beobachtet, aber erfreulicherweise eine C-C-Aminierung von tertiären Alkylaziden. Bei Verwendung von Azidocyclobutanen konnte eine selektive ringexpandierende TBA[Fe]-Katalyse zu den korrespondierenden 3,4-Dihydro-2H-pyrrolderivaten entwickelt und optimiert werden. Die Reaktion zeichnet sich durch eine kurze Substratsynthese und geringe Katalysatorladung von 1.0 mol% aus. Die so dargestellten Strukturmotive finden sich in einer Vielzahl von Wirkstoffen wieder. Die Ergebnisse der Untersuchungen zum Substratspektrum und Reaktionsverfolgung via in-situ-FT-IR-Messung führten zur Postulierung eines Nitren-Transfermechanismus.Um die Anwendbarkeit der bereits von Alt entwickelten TBA[Fe]-katalysierten C-H Aminierung in komplexeren Molekülen zu untersuchen, wurden Studien zur Totalsynthese von Spirotryprostatin A und Spirotryprostatin B aus der Naturstoffklasse der 2,5-Diketopiperazine durchgeführt. Es konnte eine effiziente Synthese zum Schlüsselschritt-Substrat generiert werden.
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    Umsetzung von CO2 und Ethen zu Na-Acrylat
    (2020) Weber, Sandra; Klemm, Elias (Prof. Dr.-Ing,)
    Die stoffliche Nutzung von CO2 als C1-Baustein in chemischen Endprodukten stellt einen zukunftsweisenden Forschungsansatz dar. Kohlenstoffhaltige Verbindungen wie Acrylsäure werden derzeit auf der Basis fossiler Rohstoffe hergestellt. Im Rahmen dieser Arbeit wird ein neuer Syntheseweg zur Herstellung von Natrium-Acrylat untersucht. Ziel ist es, aus günstigen Rohstoffen (CO2 und Ethen) ein wirtschaftlich interessantes Produkt (Na-Acrylat) zu synthetisieren. Die Umsetzung basiert auf einem Nickel-vermittelten Katalysezyklus, ausgehend von Kohlenstoffdioxid und Ethen. Innerhalb des Katalysezyklus werden unterschiedliche Elementarschritte durchlaufen, zu denen auch Gas-Flüssig-Reaktionen gehören. In der vorliegenden Arbeit wurden einzelne Schritte des Katalysezyklus reaktionstechnisch untersucht. Die systematische Untersuchung von Gas-Flüssig-Reaktionen stellte den Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit dar.
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    Darstellung und Reaktivität N-heterozyklischer Phosphenium-Carbonylkomplexe des Eisens und Chroms
    (2020) Feil, Christoph Matthias; Gudat, Dietrich (Prof. Dr.)