Nachdem ich im Juni schon einen Beitrag über mein Synthese-Thema geschrieben habe, hier nun noch der fehlende Post für mein eher theoretisches Thema. Ich versuche es wieder so kurz und einfach wie möglich zu halten.

Meine Forschungsthemen Teil 2: PorphyStruct

In der Natur gibt es eine Vielzahl sogenannter Häm-Proteine, die außerordentlich viele verschiedene Funktionen übernehmen können. Das aktive Zentrum dieser Proteine ist immer das gleiche Molekül - Häm, der Eisenkomplex des Protoporphyrin IX. Da stellt sich die Frage: Wie kann das gleiche Molekül so viele verschiedene Funktionen übernehmen?

Die Strukturformeln sehen erstmal sehr platt aus. Im 3-dimensionalen Raum zeigen sie aber verschiedenste Strukturmuster, die man als Dehnübungen beschreiben könnte. Mit den Verbiegungen lassen sich optische und elektronische Eigenschaften gezielt steuern. Das Protein biegt sich also sein aktives Zentrum so zurecht, dass es die gewünschte Funktion erfüllen kann.

Die Dehnübungen lassen sich mit einem von mir entwickelten Programm - PorphyStruct - aufspüren und quantifizieren - und das in allen Strukturen, die Tetrapyrrolische Makrozyklen wie z.B. Corrole und Porphyrine enthalten. Das bietet nun die Möglichkeit Korrelationen zwischen diesen Dehnübungen und verschiedensten Eigenschaften zu ermitteln um so Moleküle hinsichtlich ihrer Eigenschaften designen zu können.

In der Fachliteratur ist auch ein Artikel von uns dazu zu finden (Weitere werden folgen). Dieser hat es sogar auf das Front-Cover der Zeitschrift geschafft 8)

PorphyStruct – A Digital Tool for the Quantitative Assignment of Non-Planar Distortion Modes in Four-Membered Porphyrinoids

J. Krumsieck, M. Bröring, Chem. Eur. J., 2021 , 27, 11580-11588, DOI: 10.1002/chem.202101243.

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