Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Computerberechnungen: radförmige Verbindungen mit hyperkoordinierten Kohlenstoffatomen

30.10.2002


Zwei Jahrhunderte Organischer Chemie mit über 14 Millionen charakterisierter Verbindungen des Kohlenstoffs liegen hinter uns. Nun steht vielleicht eine echte Revolution ins Haus, die den Weg zu einer neuen, erweiterten Kohlenstoffchemie weisen könnte: Bisher war man von einem maximal vierbindigen Kohlenstoff ausgegangen, dessen vier "Bindungsarme" tetraederförmig angeordnet sind. Damit, so scheint es jetzt, ist die Bindungsfähigkeit dieses Schlüssel-Elementes noch lange nicht ausgeschöpft. Computerberechnungen zu Folge sollte es nicht nur möglich sein, Kohlenstoff mit fünf bis sechs Bindungspartnern zu umgeben, die planar angeordnet sind, durch Zusammenfügen zweier dieser flachen Ringe soll die Bindungszahl der zentralen Kohlenstoffatome noch weiter erhöht werden können.


Paul von Ragué Schleyer und Zhi-Xiang Wang sagen die Existenz von radförmigen Verbindungen mit solchen so genannten hyperkoordinierten Kohlenstoffatomen voraus: Die "Lauffläche" des "Rades" besteht aus zwei parallel angeordneten, untereinander verbundenen, planaren Ringen aus fünf beziehungsweise sechs Boratomen. Die "Radachse" wird von zwei miteinander verknüpften Kohlenstoffatomen gebildet, die jeweils im Zentrum der Ringe angeordnet sind. Die Bindungen der zentralen Kohlenstoffatome zu den umgebenden Boratomen kann man in diesem Bild als einen doppelten Satz "Speichen" beschreiben.

Daneben wird ein verwandter Verbindungstyp vorausgesagt, bei dem die Kohlenstoffatome nicht miteinander verbunden sind: Der "Bruch" der "Radachse" führt zu einem sphärischen Gebilde mit je einem einzelnen freien Elektron pro Kohlenstoffatom - einem Biradikal.

Die "virtuelle" Molekülfamilie hat mitnichten rein akademischen Charakter: "Unsere hypothetischen Biradikale scheinen ein ausgesprochen interessantes pharmakologisches Potenzial zu bergen", erklärt Schleyer. "Eine sehr ähnliche biradikalische Elektronen-Konfiguration spielt eine wichtige Rolle bei der Antitumor-Wirkung der so genannten Endiin-Antibiotika, zu denen z.B. Dynemycin und Neocarcinostatin zählen." Im Organismus des Patienten werden sie zu besagten Biradikalen umgesetzt, die die DNA zerstören und damit den Zelltod der Krebszellen auslösen.

Die vorhergesagten Biradikale könnten in der Krebstherapie sogar eine Zweitstrategie erlauben: Sie enthalten Boratome, die bei einer bestimmten Form der Strahlentherapie zuvor in den Tumor eingeschleust werden müssen. Hier fangen sie die Strahlung ein und wandeln sie vor Ort in eine andere, DNA-schädigende Strahlungsart um.


Kontakt:

Prof. Dr. P. v. R. Schleyer
Computational Chemistry Annex
University of Georgia
Athens
GA 30602-2525 USA
Fax: (+1) 706-542-7514-7514
E-mail: schleyer@chem.uga.edu

ANGEWANDTE CHEMIE
Postfach 101161
D-69451 Weinheim
Tel.: 06201/606 321
Fax: 06201/606 331
E-Mail: angewandte@wiley-vch.de

Dr. Kurt Begitt | idw
Weitere Informationen:
http://www. angewandte.org

Weitere Berichte zu: Biradikal Computerberechnungen Kohlenstoff Kohlenstoffatom

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Was nach der Befruchtung im Zellkern passiert
06.12.2016 | Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt

nachricht Forscher vergleichen Biodiversitätstrends mit dem Aktienmarkt
06.12.2016 | Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Nährstoffhaushalt einer neuentdeckten “Todeszone” im Indischen Ozean auf der Kippe

06.12.2016 | Geowissenschaften

Entschlüsselung von Kommunikationswegen zwischen Tumor- und Immunzellen beim Eierstockkrebs

06.12.2016 | Medizin Gesundheit

Bioabbaubare Polymer-Beschichtung für Implantate

06.12.2016 | Materialwissenschaften