Schnelle Röntgenbeugungsexperimente zur Bestimmung von Ladungsdichte, topologischen und elektronischen Eigenschaften von Penicillinstrukturen und wesentlichen Strukturfragmenten

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Gegenstand des Vorhabens ist die Bestimmung topologischer und elektronischer Eigenschaften einer Reihe ausgewählter Penicillinderivate und geeigneter Strukturfragmente mit Hilfe von schnellen Beugungsexperimenten unter Ausnutzung moderner CCDDetektionstechniken.Durch die grundlegenden Arbeiten von Bader in den 80er Jahren zum Konzept der "Atoms in Molecules" und die methodischen Entwicklungen der Gruppe um Koritsanszky zum Computerprogramm XD ist die Herleitung einer großen Zahl wichtiger Eigenschaften chemischer Strukturen aus der Ladungsdichte möglich geworden. Mit den zeitgleich stattgefundenen experimentellen Entwicklungen im Zusammenhang mit dem Beugungsexperiment werden chemische Verbindungen von Umfang und Größe her der Ladungsdichteuntersuchung zugänglich wie es bisher nicht möglich erschien. Der Antragsteller will die methodische Entwicklung, vor allem auf der experimentellen Seite (Nutzung der CCD-Flächendetektionstechnik) vorantreiben und von biologisch und pharmakologisch interessanten Verbindungen Ladungsdichten und hergeleitete Eigenschaften untersuchten, wobei an einigen größeren Molekülen die derzeitige Grenze der Methode herausgefordert werden soll. Durch das gleichzeitige Studium strukturwichitger Fragmente des Penicillingerüsts ergibt sich die Chance, die Transferierbarkeit elektronischer Eigenschaften von molekularen Fragmenten dieser Verbindungsklasse auf größere Moleküle experimentell nachzuweisen.