Molekularer Mechanismus der enzymatischen Polykondensation und rationales Design von Lipase-Mutanten zur Polyamidsynthese - Synergie aus Theorie und Praxis

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Enzymatische Polymerisationen bergen enorme wirtschaftliche, aber auch gesellschaftliche und umweltrelevante Chancen und Vorteile. Alternative nachhaltige Synthesewege vor allem zu den Standard-Kunststoffen, bei denen weniger Energieund stoffliche Ressourcen verbraucht, weniger gefährliche Emissionen und weniger Abfall freigesetzt werden, hätten nicht nur ökonomische, sondern auch ökologische Vorteile. Enzymatische Polymerisationen besitzen dieses Potenzial und können gegenwärtige Produktionsmethoden in naher Zukunft ersetzen. In dem vorgestellten Forschungsvorhaben wird der Mechanismus der enzymatischen Polykondensation in einem synergistischen Ansatz aus Theorie (Molecular Modeling) und Praxis (Polymerisationsexperimente) untersucht. Das iterative Zusammenspiel sich ergänzender Methoden erleichtert die Aufklärung der mechanistischen Details der enzymatischen Aktivierung und der nachfolgenden Wachstumsschritte. Dadurch wird es möglich, bestehende Unterschiede der präparativen Polyester- und Polyamidsynthese zu erklären und den Weg zu ebnen für einen breiten Einsatz dieser Methode und die Akzeptanz für industrielle Anwendungen.