Fakultätsbericht 2016-2017

Lehrstuhl für Anorganische Chemie I Prof. Dr. Matthias Westerhausen Forschungsschwerpunkte  Synthese von Alkandiiden und 1-Oxaalkandiiden der leichten s-Blockmetalle, insbesondere von Lithium und Magnesium, sowie Untersuchungen zu deren Reaktivität  Synthese von schweren Grignard -Reagenzien und deren stöchiometrische und katalytische Anwendung in chemischen Reaktionen  Hydrofunktionalisierung von Mehrfachbindungssystemen (Hydroaminierung, Hydrophosphanylierung und Hydrophosphorylierung) mit s-Blockmetall-Katalysatoren  Totalsynthese von Abbauprodukten des Bilirubins und biologische Relevanz dieser Metabolite bei Schlaganfallpatienten  Verwendung von CO-Komplexen zum Verabreichen des Signalmoleküls Kohlenstoffmonoxid in biologischen Geweben 28 — FORSCHUNG Kohlenstoffmonoxid ist ein toxisches Gas, das als wichtiges biologisches Signalmolekül beim oxidativen Abbau von Häm gebildet wird. Wegen seiner vorteilhaften Eigenschaften bei verschie- denen Krankheiten wird die Möglichkeit, thera- CO-freisetzende Moleküle (CORMs) für medizinische Anwendungen peutisch CO zu verabreichen, zunehmend unter- sucht [1]. Wir nutzen in der von der DFG geför- derten Forschergruppe FOR 1738 Carbonylmetall- Komplexe (CORMs, CO Releasing Molecules), um CO an einem bestimmten Krankheitsherd zu ei- ner vorgegebenen Zeit freisetzen zu können. Für die Eignung im medizinischen und biologi- schen Bereich müssen definierte Randbedingun- gen bezüglich Wasserlöslichkeit, Stabilität, To- xizität, einfach zu beherrschender Trigger so- wie der CO-Freisetzungskinetik erfüllt sein. Wasserlösliche Komplexe mit essentiellen Metallen (wie Mangan [2]) und biogenen Ligan- den sind bevorzugte Struktureinheiten, um licht- getrieben CO zu verabreichen (photoCORMs). Unlösliche Metallkomplexe können in Polymer- materialien immobilisiert sein (CORMAs, CO Re- leasing Materials [3]), aus denen dann, beispiels- weise durch Bestrahlung, CO freigesetzt wird. [1] Heinemann, S.H., Hoshi, T., Westerhausen, M., Schiller, A.: Carbon Monoxide – Physiology, Detection and Controlled Release. Chem. Commun. 2014, 50, 3644-3660 (siehe auch: http://www.hhdp.uni - jena.de/index.php/people/26-matthias-westerhausen) . [2] Mede, R., Klein, M., Claus, R.A., Krieck, S., Quickert, S., Görls H., Neugebauer, U., Schmitt, M., Gessner, G., Heinemann, S.H., Popp, J., Bauer, M., Westerhausen, M.: A Highly Water-Soluble and Nontoxic Manganese-Based photoCORM with a Biogenic Ligand Sphere. Inorg. Chem. 2016, 55, 104-113. [3] Gläser, S. Mede, R., Görls, H., Seupel, S., Bohlender, C., Wyrwa, R., Schirmer, S., Dochow, S., Reddy, G.U., Popp, J., Westerhausen, M., Schiller, A.: Remote-Controlled Delivery of CO via Photoactive CO- Releasing Materials on a Fiber Optical Device. Dalton Trans. 2016, 45, 13222-13233. Abb. 1. Verabreichung eines Mangan(I)-carbonyls und IR-spektroskopischer Nachweis der Carbonylschwin- gungen in der Zelle.