B12-bioorganometallische Chemie

Vitamin B12 und B12-Coenzyme sind einzigartige und dennoch breit vorkommende cobalt-haltige biologische Katalysatoren (Enzym-Cofaktoren), welche in Medizin, Biologie und Chemie von grundlegender Bedeutung sind. Das vorliegende Projekt beschäftigt sich mit zentralen Fragen der chemischen Reaktivität von organometallischen B12-Derivaten und soll damit zur Klärung wichtiger chemischer Aspekte dieser einzigartigen metallhaltigen Biokatalysatoren beitragen. Im Speziellen wird vorgeschlagen einige neuartige organometallische B12-Derivate herzustellen und (in Lösung wie auch im Einkristall) strukturell zu charakterisieren, welche als Struktur- und Funktions-Modelle für enzymgebundene B12-Cofaktoren und ganze B12-Enzyme dienen sollen. Von besonderem Interesse wird das biologisch zentrale Problem sein, wie die molekulare und supramolekulare Umgebung des organometallischen Cobaltkomplexes die Reaktivität der metallgebundenen organischen Gruppe beeinflußt. Zu diesem Zweck werden (i) kovalente Konjugate zwischen Coenzym B12-Derivaten und Cyclodextrinen synthetisiert und strukturell charakterisiert werden; (ii) dimere organometallische B12-Derivate synthetisiert und strukturell charakterisiert werden und (iii) ungewöhnliche natürliche Corrinoide hergestellt und untersucht werden, welche einen von den klassischen Vitamin B12-Derivaten charakteristisch unterschiedlichen Aufbau haben. In einem separaten Projektabschnitt sollen die neulich gemachten, hochinteressanten Befunde über eine zentrale intermediäre Rolle von organometallischen B12-Derivaten in natürlichen, biologischen und andren Dechlorierungsreaktionen von Chlorkohlenwasserstoffen zum Zuge kommen: es wird hier vorgeschlagen, solche ausgesuchte Chloroalkyl-Corrinoide herzustellen, welche (potentiell) die gesuchten organometallischen Zwischenstufen in natürlichen reduktiven Dechlorierungsreaktionen sein dürften und ihre chemische Reaktivität zu studieren. Das Projekt soll strukturbezogen neue Aspekte der biologisch wichtigen chemischen Reaktivität von organometallischen B12-Derivaten aufdecken lassen und damit zu einem weiteren Verständnis im Rahmen des neuen Gebietes der bioorganometallischen Chemie beitragen.