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Kekule
 

Wichtige Termine im Wintersemester 2016/2017
  • Beginn der Vorlesungszeit: 17.10.2016
  • Ende der Vorlesungszeit: 10.02.2017
  • Die Vorlesungen fallen aus: 24.12.2016 - 06.01.2017
  • Dies acdemicus: 07.12.2016
  • Feiertag: 01.11.2016
GDCh Ortsverband Bonn

 

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Vorsitzender: Prof. Dr. A. Lützen
 

GDCh-Vorträge Wintersemester 2016/17

Jungchemikerforum Bonn


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Two
FG Chemie auf uni-bonn.tv

Die 7. Folge der uni-bonn.tv-Serie "Frag
die Bonner Forscher" beschäftigt sich
mit der Frage, warum die Elemente im
Periodensystem genau auf diese Weise
angeordnet sind. Im Videoclip wird u. a.
der Schalenaufbau der Elektronenhülle
und der daraus resultierende Aufbau
des Periodensystems erklärt.

 

 
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Willkommen

auf der Homepage des Kekulé-Institut für Organische Chemie und Biochemie der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn.


Anschrift:
Gerhard-Domagk-Straße 1
D-53121 Bonn

Geschäftsführung:
Prof. Dr. D. Menche
Tel.: +49 (0) 228 73-2653
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Verwaltung:
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Aktuelles 

  

 Metal-Free Room-Temperature Dual Singlet–Triplet Emitters

Höger TOC 2016

Reprinted with permission from J. Phys. Chem. Lett. 2016, 7, 4802–4808. Copyright 2016 American Chemical Society.



W. Ratzke, L. Schmitt, H. Matsuoka, C. Bannwarth, M. Retegan, S. Bange, P. Klemm, F. Neese, S. Grimme, O. Schiemann, J. M. Lupton, S. Höger
Effect of Conjugation Pathway in Metal-Free Room-Temperature Dual Singlet–Triplet Emitters for Organic Light-Emitting Diodes
J. Phys. Chem. Lett. 2016, 7, 4802–4808.
DOI: 10.1021/acs.jpclett.6b01907  (link)

Management of spin statistics is crucial to the operation of OLEDs. Electrons and holes recombine as bright singlet and dark triplet excitations. To maximize efficiency, one has to make triplets bright. This can be achieved by either increasing spin-orbit coupling, which increases singlet-triplet mixing, raising the transition rate; or by decreasing non-radiative triplet relaxation by blocking internal conversion.
Perplexingly, only the former approach is used in OLED technology. This is all the more surprising, since the most efficient OLEDs are not strictly “organic” at all – they only work because of the incorporation of organometallic emitters.
The alternative approach has, in principle, been known for a long time, but has never been applied systematically to OLEDs. Orthogonalization of molecular orbitals effectively inhibits internal conversion and provides modest spin-orbit coupling to enable phosphorescence. A simple way to achieve this is to design molecules with transitions involving npi* orbitals. As we demonstrate here, such purely organic molecules show strong electrophosphorescence, at room temperature – with no metal ion in sight! The present letter discusses design rules to jumpstart this research direction. In particular, we explore the effect of extended conjugation and non-trivial isomerization on electrophosphorescence.

 

 Terpen-Biosynthese

Dickschat TOC Graphic 8-11.jpg    
 





J. Rinkel, P. Rabe, P. Garbeva, J. S. Dickschat, Lessons from 1,3-Hydride Shifts in Sesquiterpene Cyclisations, Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 13593-13596. (link)
Stereospecifically labelled precursors were subjected to conversion by seven bacterial sesquiterpene cyclases to investigate the stereochemistry of their initial 1,10-cyclisation-1,3-hydride shift cascades. Enzymes with products of known absolute configuration showed a coherent stereochemical course, except for (-)-α-amorphene synthase, for which the obtained results are better explained by an initial 1,6-cyclisation. The link between the absolute configuration of the product and the stereochemical course of the 1,3-hydride shifts enabled assignment of the absolute configurations of three enzyme products, which were confirmed independently through the absolute configuration of the common byproduct germacrene D-4-ol.
 

 

 

 Die regiodivergente Epoxidöffnung: Kann links wie rechts

Abb Gansäuer AC  N. Funken, F. Mühlhaus, A. Gansäuer
General, Highly Selective Synthesis of 1,3- and 1,4-Difunctionalized Building Blocks by Regiodivergent Epoxide Opening, Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 12030-12034. (link)
 Die Synthese enantiomerenreiner, linearer und unverzweigter 1,3- und 1,4-difunktionalisierter Verbindungen stellt einen wichtigen, aber noch recht unerforschten Teil der Organischen Synthese dar. Hier präsentieren wir eine zuverlässige und hoch selektive Synthese von sowohl 1,3- als auch 1,4-difunktionalisierten Verbindungen ausgehend von β-epoxy-funktionalisierten Substraten. Die hervorragenden Selektivitäten resultieren aus der Titan(III) katalysierten regiodivergenten Epoxidöffnung (REO) mit Kagan-Komplex. Durch den Einsatz verschiedener Pyridiniumsalze kann über Anioneneffekte Einfluss auf Selektivität und Dauer der Reaktion genommen und letztere um bis zu 97% gesenkt werden. Damit handelt es sich bei der REO um eine hervorragende Reaktion sowohl für die TOS (target oriented synthesis) als auch für die DOS (diversity oriented synthesis).  
 
 
 Naturstoffe als Spinsonden
Menche cover
 
 EPR and DEER studies of V-ATPase complexes with spin labeled inhibitors DCC and archazolid enable insights into non-covalent binding dynamics and analysis of the key functional subunit c and demonstrate the general usefulness of natural product derived spin labels as innovative tools for chemical biology.

 J. P. Gölz, S. Bockelmann, K. Mayer, H.-J. Steinhoff, H. Wieczorek, M. Huss, J. P. Klare, D. Menche, EPR Studies of V-ATPase with Spin-Labeled Inhibitors DCC and Archazolid: Interaction Dynamics with Proton Translocating Subunit c, ChemMedChem 2016, 11, 420-428. (link)

 

 Terpen-Biosynthese

Dickschat TOC Graphic.jpg







 
  T. A. Klapschinski, P. Rabe, J. S. Dickschat,
  Pristinol, a Sesquiterpene Alcohol with
  Unprecedented Skeleton from Streptomyces
  pristinaespiralis
, Angew. Chem. Int. Ed. 2016,
  55, 10141-10144. (link)
A terpene cyclase from Streptomyces pristinaespiralis was characterised as
(+)-(2S,3S,9R)-pristinol synthase. The structure of this sesquiterpene alcohol with a new carbon skeleton was established by NMR spectroscopy and single-wavelength anomalous dispersion X-ray crystallography. Extensive isotopic labelling experiments were performed to distinguish between various possible cyclisation mechanisms of the terpene cyclase and to decipher the EI-MS fragmentation mechanism of pristinol.

 

 Katalytisch, effizient, atom-ökonomisch: Ein neuer Zugang zu Alkaloidgerüsten

Gansäuer AC-2
 

S. Hildebrandt, A. Gansäuer, Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 9719–9722. (link)
        
Die katalytische C-H-Funktionalisierung aromatischer Verbindungen ist eines der aktivsten Gebiete der Organischen Synthese. Eine katalytische radikalische Funktionalisierung von Pyrrolen wurde nun durch Titanocen(III)-Katalyse ermöglicht. Da die Reaktion atom- ökonomisch, unter milden Bedingungen, mit einem ungiftigen und gut verfügbaren Metall unter niedriger Katalysatorbeladung verläuft, genügt sie den modernen Anforderungen an nachhaltige Chemie. Die entstehenden Alkaloidstrukturen sind wertvolle Intermediate in der Synthese komplexer Naturstoffe.
 

 

Terpen-Biosynthese  

Dickschat Literatur







I. Burkhardt, T. Siemon, M. Henrot, L. Studt, S. Rösler, B. Tudzynski, M. Christmann, J. S. Dickschat, Mechanistic Characterisation of two Sesquiterpene Cyclases from the Plant Pathogenic Fungus Fusarium fujikuroi, Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 8748-8751. (link)
Two sesquiterpene cyclases from Fusarium fujikuroi were expressed in Escherichia coli and purified. The first enzyme was inactive because of a critical mutation, but activity was restored by sequence correction through site-directed mutagenesis. The mutated enzyme and two naturally functional homologues from other fusaria converted farnesyl diphosphate into guaia-6,10(14)-diene. The second enzyme produced eremophilene. The absolute configuration of guaia-6,10(14)-diene was elucidated by enantioselective synthesis, while that of eremophilene was evident from the sign of its optical rotation and is opposite to that in plants but the same as in Sorangium cellulosum. The mechanisms of both terpene cyclases were studied with various 13C- and 2H-labelled FPP isotopomers.

 
Epoxid-Hydrosilylierung: Hydroborierung vor dem wohlverdienten Ruhestand? 

 Gansäuer Klare weiss 2


D. Schwarz G. Henriques, K. Zimmer, S. Klare, A. Meyer, E. Rojo-Wiechel, M. Bauer, R. Sure, S. Grimme, O. Schiemann, R. A. Flowers II, A. Gansäuer
Highly Active Titanocene Catalysts for Epoxide Hydrosilylation: Synthesis, Theory, Kinetics, EPR Spectroscopy
Angew.Chem. Int. Ed
. 2016, 55, 7671 –7675. (link)
Epoxid-Hydrosilylierungen ermöglichen die lang begehrte anti-Markownikow-Addition von Wasser an Alkene in zwei Stufen. DFT- Rechnungen zusammen mit kinetischen, EPR-spektroskopischen und synthetischen Untersuchungen führten zu einer neuartigen, einfach durchführbaren Katalysatorgenerierung. Sie erlaubten ferner einen tiefen Einblick in den Reaktionsmechanismus mit einem ungewöhnlichen Resting State.
Dank der hohen Ausbeuten kombiniert mit hohen Regio- und Diastereoselektivitäten mit Silanen als umweltfreundliches Reduktionsmittel wird sich die Epoxid-Hydro-silylierung als nachhaltige Konkurrenz zur klassischen Hydroborierung etablieren.
 


Wie formstabil ist „formstabil”?

TOC AC Schweez groß

Bei neuartigen Phenylen-Ethinylen-Butadiinyl-Rotaxanen, die über einen kovalenten Templatansatz synthetisiert wurden, wird ein Abfädeln der Rad- von der Achskomponente beobachtet (siehe Bild). Der Abfädelungsmechanismus wurde durch DFT-basierte Molekülmechanikrechnungen und eine String-Methode zur Simulation seltener Ereignisse untersucht.

C. Schweez, P. Shushkov, S. Grimme, S. Höger
Synthesis and Dynamics of Nanosize Phenylene-Ethynylene-Butadiynylene Rotaxanes and the Role of Shape Persistence
Angew. Chem. 2016, 128, 3389-3394 (pdf); Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 53, 3328-3333 (pdf).  DOI: 10.1002/anie.201509702R2 and 10.1002/ange.201509702R2

 

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Copyright Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. Reproduced with permission.
Katalytischer Tango: Die Katalysezyklen
greifen ineinander wie der Tanz eines
Tangopaars. Durch kooperative Katalyse können Radikale generiert und dann reduziert werden. Der milde Prozess eignet sich auch für gezielte Modifikation von Naturstoffen.

Y.-Q. Zhang, V. Jakoby, K. Stainer, A. Schmer, S. Klare, M. Bauer, S. Grimme, J. M. Cuerva, A. Gansäuer
Amid-substituierte Titanocene für die H-Atom-Transfer-Katalyse
Angew. Chem. 2016,128, 1546-1550. (link)
DOI: 10.1002/ange.201509548
(Pressemitteilung der UBonn)

 

Wagenrad


 

 

Ein π-konjugiertes molekulares Wagenrad mit 6nm Durchmesser liefert neue Einsichten in die Photophysik konjugierter Polymere.

V. Aggarwal, A. Thiessen, A. Idelson, D. Kalle, D. Würsch, T. Stangl, F. Steiner, S.-S. Jester, J. Vogelsang, S. Höger, J. M. Lupton
Fluctuating exciton localization in giant π-conjugated spoked-wheel macrocycles
Nat. Chem. 2013, 5, 964-970. (link)

 

 

 

 

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