Laccasen in der organischen Synthese

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Angesichts der knapper werdenden natürlichen Ressourcen und der wachsenden Weltbevölkerung trägt die chemische Industrie eine große Verantwortung in Bezug auf Nachhaltigkeit, Umwelt und Gesellschaft. Biokatalyse, als Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts, bietet vielversprechende Alternativen zu etablierten chemischen Methoden, insbesondere zur Bildung neuer C-C-Bindungen für hochfunktionalisierte chirale Intermediate. Diese Arbeit untersucht die Eignung von Laccasen als Biokatalysatoren in der organischen Synthese, um umweltfreundliche Alternativen zu rein chemischen Verfahren zu finden. Zunächst wurde mit kommerziell verfügbaren Pilzlaccasen unter milden Bedingungen und Luftsauerstoff als Oxidationsmittel eine neue Substanzklasse der 3-arylierten 3,4-Dihydrocumarine durch oxidative Michael-Addition hergestellt. Dieses Verfahren wurde erfolgreich mit einem hydrogenolytischen Flusssystem in einer konsekutiven Ein-Topf-Sequenz kombiniert. In einem weiteren Projekt wurde eine Laccase-katalysierte Michael-Reaktion in einem basischen Milieu entwickelt, wobei die Reaktionsbedingungen signifikant verbessert werden konnten. Zudem wurde die Anwendbarkeit dieser bakteriellen Laccase durch die Evaluierung zahlreicher Nukleophile demonstriert. Ein weiterer Schwerpunkt war die Induktion von Stereoselektivität, wobei eine asymmetrische a-Arylierung von Aldehyden in einer Reaktionskaskade durch kovalente Aktivierung mit sekundären Amine