@article{WuerthnerNoll2021,
  author    = {W{\"u}rthner, Frank and Noll, Niklas},
  title     = {A Calix[4]arene-Based Cyclic Dinuclear Ruthenium Complex for Light-Driven Catalytic Water Oxidation},
  series = {Chemistry - A European Journal},
  volume    = {27},
  journal   = {Chemistry - A European Journal},
  number    = {1},
  doi       = {10.1002/chem.202004486},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-230030},
  pages     = {444-450},
  year      = {2021},
  abstract  = {A cyclic dinuclear ruthenium(bda) (bda: 2,2'-bipyridine-6,6'-dicarboxylate) complex equipped with oligo(ethylene glycol)-functionalized axial calix[4]arene ligands has been synthesized for homogenous catalytic water oxidation. This novel Ru(bda) macrocycle showed significantly increased catalytic activity in chemical and photocatalytic water oxidation compared to the archetype mononuclear reference [Ru(bda)(pic)\(_2\)]. Kinetic investigations, including kinetic isotope effect studies, disclosed a unimolecular water nucleophilic attack mechanism of this novel dinuclear water oxidation catalyst (WOC) under the involvement of the second coordination sphere. Photocatalytic water oxidation with this cyclic dinuclear Ru complex using [Ru(bpy)\(_3\)]Cl\(_2\) as a standard photosensitizer revealed a turnover frequency of 15.5 s\(^{-1}\) and a turnover number of 460. This so far highest photocatalytic performance reported for a Ru(bda) complex underlines the potential of this water-soluble WOC for artificial photosynthesis.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Greb2004,
  author    = {Greb, Marco},
  title     = {Zur Vanadium(V)-katalysierten Oxidation von Bromid und deren Anwendung in der Synthese von Aplysiapyranoid A und strukturell einfacher, bromierter O-Heterocyclen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-8381},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Diese Arbeit behandelt die Entwicklung von Methoden zur Synthese halogenierter O-Heterocyclen ausgehend von substituierten Bishomoallylalkoholen. Jene acyclischen Substrate k{\"o}nnen durch Reaktion mit elektrophilen Bromierungsreagenzien Cyclisierungsreaktionen zu O-Heterocyclen eingehen. Diese Strategie ist an die Chemie Vanadium-abh{\"a}ngiger Halogenidperoxidasen (VHPOs) angelehnt, die in der Lage sind, mit H2O2 als Prim{\"a}roxidans, Halogenide oxidativ zu aktivieren. Dazu wurden sowohl Reaktionen Vanadium-abh{\"a}ngiger Bromidperoxidasen (VBPOs) als auch ihrer funktionaler Modelle untersucht. Als funktionale Modelle in wasserfreien Medien wurden neue Vanadium-Schiffbasekomplexe synthetisiert, charakterisiert (51V-NMR, IR, UV/Vis) und hinsichtlich ihrer Eignung als Oxidationskatalysatoren untersucht. Mittels mechanistischer Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass Vanadium-Schiffbasekomplexe mit tert-Butylhydroperoxid (TBHP) zu Peroxykomplexen (ESI-MS, 51V-NMR) reagieren. Diese dienen in wasserfreien Medien als Katalysatoren um Bromid (aus PyHBr) in situ in Br2 umzuwandeln. Das erzeugte elementare Brom kann f{\"u}r Bromcyclisierungsreaktionen substituierter Bishomoallylalkohole zum Aufbau halogenierter cyclischer Ether genutzt werden. Die Ergebnisse aus den Untersuchungen der funktionalen Modelle in wasserfreien Medien wurden mit Enzym-katalysierten Reaktionen verglichen. Bei enzymatischen Reaktionen dominiert vermutlich zun{\"a}chst eine Bildung von HOBr. Letzteres dient als elektrophiles Bromintermediat, um Bishomoallylalkohole bevorzugt in Halohydrine umzuwandeln. Durchgef{\"u}hrte methodischen Arbeiten zur oxidativen und radikalischen Halogenierung fanden schließlich Anwendung als Schl{\"u}sselschritte in Totalsynthesen von Aplysiapyranoid A, einem hexasubstituierten, dreifachhalogenierten Tetrahydropyran-abgeleiteten Naturstoff aus Aplysia kurodai, sowie dessen 5-Epimer.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schmidt2002,
  author    = {Schmidt, Philipp},
  title     = {Vanadium(V)-katalysierte Oxidationen substituierter Bishomoallylalkohole zur stereoselektiven O-Heterocyclen-Synthese},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-3296},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2002},
  abstract  = {In der vorligenden Arbeit wurden Vanadium-abh{\"a}ngige Bromidperoxidase- (VBPO-) Modelle zur stereoselektiven Synthese funktionalisierter O-Heterocyclen entwickelt, die durch Vanadium-katalysierte Oxygenierung von Bishomoallylalkoholen mechanistisch untersucht wurden. Weiterhin wurden Bromcyclisierungen von Bishomoallylalkoholen auf enzymatischem (VBPO), oxidativem und radikalischem Weg f{\"u}r Referenzprodukte einer neuen Variante der Bromcyclisierung durch Vanadium-katalysierte Bromidoxidation durchgef{\"u}hrt. Die Selektivit{\"a}tsmuster aus den Synthesen ß-hydroxylierter und ß-bromierter Tetrahydrofurane wurden anschließend innerhalb einfacher Naturstoffsynthesen genutzt. Anhand eigener Vorarbeiten wurden neue Vanadium(V)-Komplexe aus Triethoxyvanadat mit tridentaten Schiffbaseliganden, basierend auf Salicylaldehyd und Aminoalkoholen mit strukturell unterschiedlichen Seitenketten in quantitativen Ausbeuten synthetisiert und charakterisiert (51V-NMR, UV und IR). In Test-Cyclisierungen unterschiedlicher Bishomoallylalkohole eignete sich VO(salin)(OEt) mit hohen Ums{\"a}tzen und guten Regio- wie Stereoselektivit{\"a}ten am besten. Die relative Geschwindigkeitskonstante (krel = 120±20) der Vanadium-katalysierten Oxidation des Testsystems konnte {\"u}ber Konkurrenzkinetik (Alkenol versus Alken) ermittelt werden und weist deutlich auf eine Bindung des Alkenols an Vanadium w{\"a}hrend der Oxidation hin. Um die Regio- und Stereoselektivit{\"a}ten Vanadium-Schiffbase-katalysierter Oxidationen von Bishomoallylalkoholen verstehen zu k{\"o}nnen, wurden stereochemische Studien anhand des Testsystems durchgef{\"u}hrt. Dessen Oxidation wird demnach im selektivit{\"a}tsbestimmenden Schritt dem Metallzentrum abgewandt in like-Position bevorzugt gebildet und f{\"u}hrt zu dem cis-konfigurierten Tetrahydrofuran als Hauptprodukt. Im Folgenden wurden Vanadium-katalysierte Oxidationen unterschiedlich substituierter bishomoallylischer Alkohole durchgef{\"u}hrt, s{\"a}mtliche Oxidationen f{\"u}hrten regioselektiv zu Tetrahydrofuranen als Hauptprodukte, die Oxygenierung Dimethyl-substituierter Pentenole lieferte durch Substitution an C-1 selektiv cis-konfigurierte Tetrahydrofurane, 2-Substitution f{\"u}hrte ebenso wie 3-Substitution zu trans-konfigurierte Oxolanen. Alkohole nicht aktivierter Olefine wurden in der Reihenfolge C-1 ? C-3 mit h{\"o}herer Selektivit{\"a}t zu trans-konfigurierten Tetrahydrofuranen gebildet. Die Regio- und Stereoselektivit{\"a}ten der radikalischen Bromcyclisierungen folgen den schon in fr{\"u}heren Arbeiten unserer Arbeitsgruppe aufgestellten Richtlinien (5-exo-trig; 2,5-trans, 2,4-cis und 2,3-trans). Die ionischen Bromcyclisierungen 5,5-dimethylierter Bishomoallyl-alkohole mittels NBS verliefen komplement{\"a}r zu den Radikal-Cyclisierungen regioselektiv und in Abh{\"a}ngigkeit der Phenylsubstituenten an C-1 - C-3 stereoselektiv zu den 2,5-trans-, 3,5-cis- und 4,5-trans-konfigurierten Tetrahydropyranen. Aus der Bromcyclisierung prochiraler Pentenole in Gegenwart eines Acetonpulvers aus Ascophyllum nodosum (A.n.A.P.) konnte das b-bromierte Tetrahydrofuran racemisch in 87proz. Ausbeute erhalten werden. Ebensowenig f{\"u}hrte der Einsatz chiraler Liganden in der Vanadium-katalysierten Oxygenierung prochiraler Penten-1-ole bei guten Ausbeuten (>80\%) zu Enantiomeren-angereicherten Tatrahydrofuranen. Innerhalb einfacher Naturstoffsynthesen wurden cis-Pityol, Linalooloxid sowie (-)-epi-Bisabololoxid selektiv unter Standardbedingungen der Vanadium-Schiffbase-katalysierten Oxidationen mit VO(salin)(OEt) und TBHP dargestellt. Die Stereoselektivit{\"a}ten steigen proportional zu dem Gr{\"o}ßenunterschied der Substituenten an Position 1 der Bishomoallylalkohole. Abschließend wurde durch Vanadium-katalysierte Bromidoxiadtion mit TBHP eine neue dreistufige Totalsynthese der vier "nat{\"u}rlichen" Muscarin-Isomere ausgearbeitet. Die Gesamtausbeuten dieser Synthesen liegen zwischen 3.0 und 19.9\%.},
  subject      = {Vanadium},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Arnold2001,
  author    = {Arnold, Markus A.},
  title     = {Oxidative DNA-Sch{\"a}digung durch elektronisch angeregte Carbonylverbindungen und daraus gebildete Radikalspezies},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-1182038},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2001},
  abstract  = {Mittels Laserblitz-Photolyse wurden die Triplettlebenszeiten sowie die L{\"o}schraten der Triplettzust{\"a}nde verschiedener Acetophenonderivate durch dG, 8-oxodG, DNA, molekularen Sauerstoff und die Ketone selbst bestimmt. F{\"u}r AP-OAc, AP und BP wurden Triplettlebensdauern von 7-9 µs gemessen, w{\"a}hrend die Triplettzust{\"a}nde von AP-OH und AP-OtBu aufgrund alpha Spaltung deutlich kurzlebiger waren (ca. 1 µs); die alpha Spaltung konnte EPR-spektroskopisch durch Spinabfangexperimente mit DMPO und TEMPO belegt werden. Im Fall von AP-OMe wurde weder dessen Triplettzustand noch die Bildung von Radikalen detektiert, was auf einer schnell ablaufenden Norrish-Typ-II-Spaltung beruht. Aufgrund dieses photochemischen Verhaltens wurden die Ketone (mit Ausnahme von AP-OMe) in zwei Gruppen klassifiziert, n{\"a}mlich die „Gruppe A"-Ketone (keine Radikalbildung) und die „Gruppe B"-Ketone (Radikalbildner). W{\"a}hrend die „Gruppe A"-Ketone gegen{\"u}ber niedrigen Konzentrationen von DNA (62.5 µM) inaktiv waren, verursachten die bei der Bestrahlung der „Gruppe B"-Ketone generierten Peroxylradikale, neben wenigen direkt induzierten Strangbr{\"u}chen, haupts{\"a}chlich die Guaninoxidationsprodukte 8-oxoGua und guanidinfreisetzende Produkte (GRP). Erst wenn die DNA-Konzentration zehnfach erh{\"o}ht wird (625 µM), tritt bei der Photolyse der „Gruppe A"-Ketone auch DNA-Oxidation durch einen Elektronentransfer von der Guaninbase auf das angeregte Keton ein. Ein analoger Konzentrationseffekt wurde auch in der dG-Oxidation beobachtet, bei niedrigen Substratkonzentrationen sind nur die radikalbildenden „Gruppe B"-Ketone aktiv. Die Tatsache, dass in der dG-Oxidation durch die „Gruppe A"-Ketone kein 8-oxodG detektiert wurde, wurde auf dessen effiziente Oxidation durch dG•+-Radikalkationen zur{\"u}ckgef{\"u}hrt. Die „Gruppe B"-Ketone sind in Abwesenheit von O2 gegen{\"u}ber dG und DNA oxidativ inaktiv, da die in der alpha Spaltung generierten kohlenstoffzentrierten Radikale keine Peroxylradikale bilden k{\"o}nnen. Die „Gruppe A"-Ketone sind gegen{\"u}ber DNA in Abwesenheit wie auch in Anwesenheit von Sauerstoff genauso reaktiv, da der Elektronentransfer von DNA zum Keton unabh{\"a}ngig von Sauerstoff ist. Um mechanistische Einblicke in die oxidative DNA-Sch{\"a}digung zu erlangen, wurden photochemische Modellstudien mit dem Nukleosid dG sowie 8-oxodG durchgef{\"u}hrt, wobei zus{\"a}tzlich Spiroiminodihydantoin gebildet wird. Bis vor kurzem wurde die Struktur dieses Oxidationsproduktes als 4-HO-8-oxodG angenommen, dass zuerst in der dG Oxidation mit Singulettsauerstoff (1O2) beobachtet wurde. Weder Spiroiminodihydantoin noch 4 HO-8-oxodG sind als authentische Verbindungen bekannt, so dass eine zweifelsfreie Strukturaufkl{\"a}rung die Bestimmung der Konnektivit{\"a}t der markierten Positionen erforderte. Diese Zuordnung erfolgte mittels eines SELINQUATE-NMR Spektrums, mit dem schl{\"u}ssig die 4 HO-8-oxodG-Struktur ausgeschlossen wurde. Wie alle „Gruppe B"-Ketone sind auch alle „Gruppe A"-Ketone in Abwesenheit von O2 mit Ausnahme von AP-OAc gegen{\"u}ber dG inert. Dies ist ein Beleg daf{\"u}r, dass der Elektronentransferschritt von dG zum Keton in Abwesenheit von Sauerstoff (im Gegensatz zur DNA-Oxidation) reversibel ist und daher keine Oxidation m{\"o}glich ist, wenn die Ketylradikale nicht durch O2 abgefangen werden. Das aus AP-OAc gebildete Ketylradikal besitzt als einziges einen effektiven unimolekularen Deaktivierungsweg, n{\"a}mlich die Acetation-abspaltung, so dass die Reversibilit{\"a}t nicht mehr m{\"o}glich ist.},
  subject      = {DNS-Sch{\"a}digung},
  language  = {de}
}