Gefördert durch Promotionsthema: Anwendung magnetischer

Promotionsthema:
Anwendung magnetischer Enzyme in der industriellen Biotechnologie
Hochschule:
TU Kaiserslautern
Betreuer:
Prof. Dr. Roland Ulber / Dr.-Ing. Nils Tippkötter
Gottlieb-Daimler-Str. 44
67663 Kaiserslautern
E-Mail: [email protected]
Web: http://www.mv.uni-kl.de/biovt/biovt_start.html
Kurzbeschreibung
Die Funktionalisierung ungesättigter Kohlenstoffverbindungen im Rahmen von Redoxreaktionen
besitzt in der organischen Synthesechemie ein fortwährendes Forschungsinteresse. Im Rahmen der
Promotionsarbeit sollen diesbezüglich die industriell relevanten Enzymkatalysatoren P450Monooxygenasen und Chloroperoxidasen auf Magnetpartikelträgern angewendet werden. Die
genannten zwei Enzyme sind in der Lage, komplexe organische Synthesen von
Kohlenwasserstoffderivativen zu supplementieren und bieten den Vorteil hoher Regio- und
Enantioselektivität. Im Speziellen ist der Einbau von Hydroxy- und Epoxyfunktionalitäten in
Kohlenstoff-Doppelbindungen, besonders ungesättigte Fettsäuren, geplant. Der Einsatz von P450Monooxygenasen als Katalysatoren stellt eine wirtschaftlich interessante Möglichkeit zur chemischen
Modifikation unfunktionalisierter Kohlenwasserstoffe dar. So ermöglicht die Enzymklasse u. a.
Hydroxylierungen, Epoxydierungen und Dealkylierungen eines weiten Substratspektrums. Als
neuartige Anwendung dieser Enzyme sind deren Bindung auf die Oberflächen von magnetisierbaren
Partikeln und der anschließende Einsatz der Immobilisate zur regio- und stereoselektiven
Hydroxylierung von Fettsäuren geplant. Das zweite Enzym Chloroperoxidase weist ebenfalls
vielfältige katalytische Eigenschaften auf, die für die enzymatische Synthese genutzt werden können.
Neben der originären Funktionalität der Einführung von Halogenatomen in Kohlenstoffverbindungen
über hochreaktive Hypochlorit-Zwischenstufen, ist das Enzym ebenso in der Lage, an ungesättigten
C-C-Doppelbindungen die Insertion eines Sauerstoffatoms aus Wasserstoffperoxid einzuleiten. Mit
den zu entwickelnden Prozessen werden neue, umweltfreundliche Wege zur Herstellung von Grundund Feinchemikalien zur Verfügung gestellt.
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