Institut für Organische & Analytische Chemie

Die Arbeitsgruppe Nachtsheim beschäftigt sich mit der Entwicklung neuer, oxidativer Reaktionsmethoden. Als zentrale Oxidationsvermittler nutzen wir dabei insbesondere hypervalente Iodverbindungen (Iodane). Diese hochoxidierten aber dennoch stabilen organischen Iodspezies haben einzigartige Eigenschaften und werden von uns intensiv für neuartige Gruppentransferreaktionen, Umpolungsreaktionen und in C-H-aktivierenden Reaktionen eingesetzt. Die von uns entwickelten Reaktionsmethoden werden schließlich zur Synthese interessanter Wirk- und Effektstoffe und zum Aufbau nicht-natürlicher Aminosäuren genutzt. In einem zweiten Forschungsschwerpunkt beschäftigen wir uns mit der Synthese und den Eigenschaften zyklischer Dipeptide (2,5-Diketopiperazine). Diese einfachen Verbindungen, basierend auf den proteinogenen Aminosäuren, wurden von uns als die kleinsten in Wasser zur Assemblierung neigenden Peptidbausteine beschrieben. Diese Peptid-basierten Assemblate bilden stabile und biokompatible Hydrogele aus, die breite Anwendung im biomedizinischen Bereich finden. Zudem untersuchen wir die katalytischen Eigenschaften der Assemblate als minimalistische Enzym-Vorläufer in Abiogenese-relevanten Reaktionen

Im Arbeitskreis Spiteller beschäftigen wir uns vor allem mit der ökologischen Bedeutung von Sekundärmetaboliten für die wechselseitige Kommunikation und Interaktion zwischen Pilzen und anderen Organismen. Während die Bedeutung chemischer Signalstoffe für die Verteidigung von Pflanzen gegen Schadinsekten, beispielsweise durch Anlockung von Fraßfeinden der Schadinsekten, intensiv untersucht wurde und wird, gibt es bei Pilzen bisher nur wenige chemisch-ökologische Untersuchungen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Strukturauf­klärung bisher unbekannter Sekundär­metaboliten und auf der Klärung der Bedeutung dieser Sekundärmetaboliten für den Produ­zenten. Zur Strukturaufklärung setzen wir moderne chromatographische Trennverfahren und analytische Methoden wie die Massenspektrometrie und die NMR-Spektroskopie ein. Zur Strukturbestätigung führen wir Totalsynthesen ausgewählter Naturstoffe durch. Um die ökologische Funktion von Sekundärmetaboliten zu klären, führen wir Teste gegen ausge­wählte Organismen durch, die für die untersuchten Pilze bedeutsam sein könnten. Außerdem testen wir, ob neue Verbindungen Wirkungen zeigen, die für die Entwicklung neuer Pharmazeutika und Pflanzenschutzmittel von Bedeutung sein könnten.