Bifunktionelle Katalysatoren auf Rotaxanbasis als Modelle für Multienzymkomplexe, Studien zu molekularen Motoren

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Ziel des Projektes ist die Darstellung und kinetische Charakterisierung von Rotaxanen mit Amidstruktur, die am Reif durch zwei oder mehr katalytisch aktive Zentren substituiert sind und an der Achse Substratbindungsstellen aufweisen. Das Substrat soll an der Achse verankert werden und dann in Analogie zu Multienzymkomplexen wie z. B. der Fettsäuresynthase nacheinander mehrere Reaktionen durchlaufen, ohne zwischendurch das Rotaxan verlassen zu können. Am Ende wird das Produkt abgespalten und ein neues Substrat gebunden. Damit sollen in einfachen Modellsystemen die drei wesentlichen Vorteile von Multienzymkomplexen realisiert werden: Steigerung der Reaktionsgeschwindigkeit, Selektivität und Steuerbarkeit der gesamten katalytisch aktiven Einheit anstelle der Einzelschritte. Diese Studien sollen in Untersuchungen zur Realisierbarkeit molekularer Rotoren/Motoren münden.