SFB 436:  Metallvermittelte Reaktionen nach dem Vorbild der Natur

• Fachliche Zuordnung: Chemie
• Förderung: Förderung von 1997 bis 2006
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5481407

Der Sonderforschungsbereich 436 zielt darauf ab, Grundprinzipien der über lange evolutionäre Phasen optimierten enzymatischen Prozesse zu verstehen, um sie dann als Fundament der chemischen Intuition vielschichtig so zu modifizieren, dass sie im Sinne neuartiger Syntheseprinzipien oder als Teilschritte katalytischer Reaktionen genutzt werden können. Das natürliche Vorbild - hier also die hocheffiziente Monofunktionalität einiger Metalloenzyme - dient hinsichtlich der ökonomischen und ökologischen Effizienz als Motiv und gleichzeitig als Orientierungshilfe. Als Schlüsselsubstrate dienen kleine und wenig reaktive Moleküle wie CO2, CO, O2, NO3- und N2, die mittels modellierter Metalloaktivzentren spezifisch erkannt, aktiviert und selektiv übertragen werden sollen. Der Sonderforschungsbereich besteht aus 15 kooperierenden Teilprojekten, von denen 13 an der Friedrich-Schiller-Universität Jena lokalisiert sind.

• DFG-Verfahren: Sonderforschungsbereiche

Abgeschlossene Projekte

• A1 - CO2-Fixierung und CO2-Transformation durch metallaktivierte Reaktionen unter Simulation biologischer Prinzipien (Teilprojektleiter Walther, Dirk )
• A2 - Aktivierung und Übertragung von Kohlendioxid durch Metallkoxid-Lösungsmittel-Komplexe/Intermediate in C-C-Kopplungsreaktionen (Teilprojektleiter Kunert, Michael )
• A3 - Metallassistierte und katalysierte bioanaloge Aufbaureaktionen- Neue Heterobicyclen und deren Komplexchemie (Teilprojektleiter Döring, Manfred )
• A4 - Experimentelle und Mo-theoretische Untersuchungen Heterocumulene-erkennender Metallkomplexe aus der Zink- und Lithiumreihe (Teilprojektleiter Anders, Ernst )
• A5 - Molekülmechanische Berechnungen und NMR-spektroskopische Untersuchungen zur Konformation und 3D-Struktur von Liganden organischer Metallkomplexe und deren Einfluß auf die katalytische Aktivität (Teilprojektleiter Sternberg, Ulrich )
• A6 - Funktionale Modelle natürlicher Aufbaureaktionen: Metallinduzierte C-H-Aktivierungsreaktionen als Schlüsselschritte in der Entwicklung katalytischer C-C-Bindungsknüpfungsreaktionen (Teilprojektleiter Imhof, Wolfgang )
• A7 - Redoxchemie corphinoider Nickelkomplexe (Teilprojektleiter Jäger, Ernst-Gottfried ;  Rudolph, Manfred )
• A8 - Aktivierung kleiner Moleküle an Übergangsmetall-Schwefel-Verbindungen (Teilprojektleiter Kreisel, Günter ;  Weigand, Wolfgang )
• A9 - Mechanistische Aspekte der synergetischen Wechselwirkung beider Metallionen in Zweizentren-Katalysatoren (Teilprojektleiterin Weston, Jennie )
• A10 - Aktivierung kleiner Moleküle durch Redoxreaktionen an multiheteronuclearen Metallkomplexen und funktionalisierten Oberflächen (Teilprojektleiter Rau, Sven )
• A12 - Charakterisierung von Enzym-Substratwechselwirkungen mit Festkörper-NMRVerfahren (Teilprojektleiter Breitzke, Hergen ;  Buntkowsky, Gerd )
• A13 - Aktivierung kleiner Moleküle und Protonentransferreaktionen in zweikernigen Komplexen mit kleinen Metall-Metall-Abständen (Teilprojektleiter Westerhausen, Matthias )
• B1 - Aufbau supramolekularer Strukturen durch Wechselwirkungen von Metallen mit Stickstoffheterocyclen (Teilprojektleiter Beckert, Rainer )
• B2 - Übergangsmetallinduzierte diastereoselektive und enantioselektive Hydroxylierungn mit chiralen stickstoffhaligen Steroidliganden (Teilprojektleiter Schönecker, Bruno )
• B3 - Chelatoren und Metallkomplexe durch Strukturdesign von Kohlenhydraten (Teilprojektleiter Klemm, Dieter )
• B4 - Entwicklung neuer Metallionen komplexierender linearer und cyclischer Peptide mit Pseudopeptidbausteinen (Teilprojektleiter Reißmann, Siegmund )
• B5 - Synthese lipophiler Liganden für dreiwertiges Eisen nach dem Vorbild des Aurantimycins (Teilprojektleiter Gräfe, Udo )
• B6 - Oligonukleare Übergangsmetallkomplexe als bioanaloge Aktivzentren für Redoxreaktionen (Teilprojektleiter Jäger, Ernst-Gottfried )
• B7 - Struktur-/Funktionsaufklärung und Optimierung von Nitratreduktasen (Teilprojektleiter Diekmann, Stephan ;  Steinrücke, Peter )
• B9 - Molekulare und mechanistische Charakterisierung ungewöhnlicher Desutarasen von Pflanzen und Insekten (Teilprojektleiter Boland, Wilhelm )
• B12 - Chirale Katalysatoren auf der Basis von Metallkomplexen natürlicher und synthetischer Nucleoside (Teilprojektleiter Gottschaldt, Michael )
• B14 - Nickel-Superoxiddismutase aus schwermetallresistenten Streptomyces (Teilprojektleiterin Kothe, Erika )
• B15 - Übergangsmetallkomplexe als bioanaloge Aktivzentren für Oxidationsreaktionen (Teilprojektleiter Plass, Winfried )
• C - Zentrale Geschäftsstelle des SFB, Gastprofessoren, Kolloquien (Teilprojektleiter Anders, Ernst )
• C1 - Aufklärung von Struktur-Eigenschaftsbeziehungen von Metallo-Komplexen und metallaktivierter Reaktionen durch schwingungspektroskopische Methoden in Kombination mit Ab-initio-Simulationen (Teilprojektleiter Popp, Jürgen )
• C3 - Bestimmung von Molekül- und Kristallstrukturen sowie Aufklärung von Struktur-Eigenschaftsbeziehungen von organischen Verbindungen und deren Metallo-Komplexen mittels Röntgenkristallstrukturanalyse in Kombination mit Elektronendichteuntersuchungen (Teilprojektleiter Görls, Helmar )
• C04 - Spinzustände und Spin-Spin-Wechselwirkungen bei metallvermittelten biomimetischen Reaktionen: Energetik und Spektroskopie (Teilprojektleiter Reiher, Markus )
• Z - Zentrale Geschäftsstelle des SFB (Teilprojektleiter Anders, Ernst )

• Antragstellende Institution: Friedrich-Schiller-Universität Jena
• Beteiligte Institution: Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie e. V.; Hans-Knöll-Institut (HKI)
• Sprecher: Professor Dr. Ernst Anders, bis 10/2005; Professor Dr. Matthias Westerhausen