Die Identifizierung von Vertebraten-Genen ist oft wegen ihrer Analogie zu Drosophila-Genen möglich. Sie ist für das Verständnis der Vertebraten-Entwicklung auf genetischem Niveau von großer Bedeutung. Diese Homologie zeigt, daß einige Eigenschaften von Organismen unterschiedlicher Tierstämme konserviert sind und damit ein gemeinsamer Entwicklungsplan vorliegen muß. Ein Vergleich der Musterbildung bei Fliegen und Vertebraten gelang beispielsweise durch Mutagenesen am Zebrafisch.

Die Etablierung von Inzuchtlinien aus einzelnen mutagenisierten Fliegen war ein wesentlicher Bestandteil des in Heidelberg von C. Nüsslein-Volhard und E. Wieschaus angewendeten Mutageneseschemas. Es wurden so nach zwei Generationen durch Inzucht homozygote Fliegen erhalten, deren Entwicklung mit der ihrer heterozygoten Geschwister verglichen werden konnte. Aus den Ergebnissen ausreichend vieler mutagenisierter Stämme wurden bahnbrechende Erkenntnisse über die Ursachen der frühen Embryonalentwicklung gewonnen.

Das Kristall-Engineering ist trotz mancher Erfolge nach wie vor eher Schlagwort als Realität. So läßt sich häufig die Struktur, in der eine Verbindung - etwa 1 - kristallisiert, genausowenig voraussagen wie Molekülparameter, die von dieser abhängen, denn trotz kleiner Energieunterschiede können stark unterschiedliche Strukturen auftreten.

Die beiden universell vorkommenden, ribosomalen Elongationsfaktoren ET-Tu und EF-G sind Archetypen der großen Klasse der G-Proteine, die eine Vielzahl zellulärer Prozesse nach einem einheitlichen Schema regulieren. Die in den letzten Jahren gelungene Charakterisierung verschiedener Konformationen der Elongationsfaktoren im Kristall gewährt aufregende Einblicke in die Funktion von G-Proteinen und in den Mechanismus der Proteinbiosynthese.

Unendliche Kanäle mit einem Durchmesser von 10.5 Å liegen im Kristall des DNA-Basenhybrids 1 vor. Sie entstehen durch Wechselwirkung zwischen hexagonalen, makrocyclischen Aggregaten aus je sechs Molekülen 1. Diese Verbindung weist die spezifischen Wasserstoffbrückenbindungsmuster „C”︁ und „G”︁ der Nucleinsäurebasen Cytosin bzw. Guanin in einer räumlich fixierten Orientierung auf, so daß die Selbstorganisation von 1 eindeutig zum Hexamer fuhrt.

An ein Windrad erinnert das neuartige Tripelhelicat [(Fe^III)₂Fe^IIOL₃] 1. Der neutrale, gemischtvalente Komplex 1 entsteht in einer Eintopfreaktion durch Selbstorganisation, indem der fünfzähnige Ligand L, ein bis(tetrazoly1)substituiertes Pyridindicarbonsäureamid, tritop drei in einer Dreiecksebene liegende Eisen-Ionen miteinander verknüpft. Das Zentrum von 1 bildet ein μ₃-O²⁻ -Ion. Auffällig an 1 ist dessen strukturelle Ähnlichkeit mit dreikernigen Carboxylatoeisen-Komplexen.

Kronenether haben Zuwachs bekommen! Neben den Kronenether-Sandwichkomplexen 1 existieren topologisch äquivalente Metallakronenethersandwichkomplexe 2. Diese entstehen in einer Eintopfreaktion durch Selbstorganisation und wurden in einem Fall durch eine röntgenographische Kristallstrukturanalyse zweifelsfrei charakterisiert.

Bei Adsorption eines cyclischen Aminliganden in einen Mn-ausgetauschten Faujasit entstehen in den Hohlräumen des Zeoliths die entsprechenden Amin-Mn-Komplexe. Diese „Amin-Mn-Zeolithe”︁ sind neuartige Katalysatoren, die in Gegenwart von Wasserstoffperoxid eine große Zahl von Olefinen mit hoher Selektivität epoxidieren. Ein Computermodell einer möglichen katalytisch aktiven Spezies, ein Mn^III/Mn^IV-Dimer mit verbrückenden Sauerstoffliganden, ist rechts gezeigt.

Sich selbst durchdringenden Strukturen zu entgehen ist die Kunst, wenn man auf der Basis von Trimesinsäure (1,3,5-Benzoltricarbonsäure) Wabengitter aufbauen will, die die trigonale Symmetrie dieser Verbindung widerspiegeln und Hohlräume für die Aufnahme von Gastmolekülen enthalten. Daß dies gelingt, zeigen die Strukturen zweier Verbindungen, die als Kationen N,N-Dicyclohexylammonium oder N,N-Dimethylammonium enthalten. Diese ergeben, verglichen mit der Kristallstruktur der Trimesinsäure, expandierte bzw. kontrahierte Wabengitter mit Hohlräumen, deren Innendurchmesser 12.7 bzw. 10.4 Å (Ausschnitt aus der Struktur siehe rechts) betragen.

Rote Kristalle von 1 wurden durch Umsetzung von Hg^II-Salzen mit PhSeSiMe₃ in organischen Lösungsmitteln erhalten. Je nach eingesetzter Hg^II-Quelle und Bedingungen kristallisiert 1 in der kubischen Raumgruppe P23 oder in der trigonalen P32. Der Durchmesser des kubisch kristallisierenden Clusters beträgt ca. 2400 pm (Bild des Hg₃₂Se₅₀-Clustergerüstes siehe rechts). Weiterhin wurden die anderen Titelverbindungen hergestellt und in Form farbloser Kristalle isoliert.

Einen vollständigen β-Turn imitiert das Tetrapeptidmimeticum 1, das sich daher in Peptide mit eindeutiger Laufrichtung einbauen laßt. Hergestellt wurde 1 aus Chenodesoxycholsaure, und es ist als Baustein für Verbindungsbibliotheken aus β-Turnmimetica sehr interessant. P = polymerer Träger.

Chelatkomplexierung des cis-Endiolats von Dihydroxyacetonphosphat (siehe Bild rechts) ist der zentrale Schritt im Katalysemechanismus Zn²⁺ -abhängiger Aldolasen. Dieser Vorschlag basiert auf Inhibierungsstudien mit Modellverbindungen für Grand- und Übergangszustand sowie auf der Röntgenstrukturanalyse eines Protein-Ligand-Komplexes. Der hohe Grad asymmetrischer Induktion an den beiden Termini der neugeschaffenen C-C-Bindung ist jetzt erklärbar.

In einer Reinheit yon > 99% wurde Ce₂@C₈₀ durch Verdampfen von Graphit und Ceroxid oder Cercarbid, Lösungsextraktion und anschließende HPLC-Reinigung gewonnen. Das Röntgenphotoemissions-Spektrum von Ce₂@C₈₀ deutet darauf hin. daß die beiden Cer-Atome im Kohlenstoffkäfig als Ce³⁺-Ionen vorliegen, was in Übereinstimmung mit den Ergebnissen einer kürzlich durchgeführten ab-initio-Rechnung ist.

Eines der letzten noch unbekannten Metallocene, das Aluminocenium-Ion [Al(η⁵-C₅H₅)₂]⁺ 1, wurde durch Umsetzung von [AlCp₂Me] mit B(C₆F₅)₃ leicht zugänglich und ließ sich spektroskopisch charakterisieren. Der Komplex ist ein hocheffizienter Initiator für die carbokationische Polymerisation von Isobuten sowie für die industriell wichtige Isobuten-Isopren-Copolymerisation.

In erster Linie von der Gruppe und weniger von der Periode hängt der stabilisierende Einfluß von Elektronenpaardonor-Substituenten der ersten fünf Reihen des Periodensystems auf Carbokationen ab. Dies zeigen ab-initio-Rechnungen auf hohem Niveau (QCISD(T)/DZ+ +PP//MP2(fc)/DZ + P). Wird die EH₂-Planarisierung (E = Element der Gruppe 15) berücksichtigt, sind die Stabilisierungsenergien durch Substituenten der Gruppe 15 nahezu konstant (ca. 95 kcal mol⁻¹ von N bis Sb relativ zu CH⁺₃); sie übertreffen die Methylstabilisierungsenergien der Chalkogene (60–66 kcal mol⁻¹, O < S ≈ Se < Te) und der Halogene (18–38 kcal mol⁻¹, F < Cl ≈ Br < I).

Anders als bei Zeolithen laßt sich die Oberflächenpolarität von amorphen, mikroporösen Mischoxiden in einem einstufigen, variablen Herstellungsverfahren gezielt auf die Polarität der Substrate einstellen. Mit diesen Materialien als Katalysatoren für selektive Oxidationen lassen sich unterschiedliche Substrate sowohl mit Wasserstoffperoxid als auch mit organischen Peroxiden bei konkurrenzfähigen Umsätzen und Selektivitäten oxidieren.

Das erste Triphosphet, 1a, und das Arsenanalogon 1b sind die Produkte der Reaktionen von PCl₃ bzw. AsCl₃ mit Li[C(PPh₂)₂(SiMe₃)]. Das Nebenprodukt Ph₂(Cl)P=C(PPh₂)-(SiMe₃) sowie 1a lassen sich mit NaBPh₄ unter Chloridabstraktion zum spirocyclischen Kation 2 mit einer pseudo-trigonal-bipyramidalen PP₄-Gerüststruktur umsetzen.

Neue Aspekte für neue Materialien könnten Donator/Acceptor-Komplexe in Wasserstoffbrücken-Netzwerken eröffnen. Drei Strukturbeispiele (eines siehe unten) werden vorgestellt: Das Fischgräten-Muster gemischtgestapelter Donatoren und Acceptoren kann eingeebnet, das Wasserstoffbrücken-Netzwerk kann für größere π-Donatoren durch eingelagertes Hydratwasser gestreckt und die Donator/Acceptor-Funktionen können durch Umprotonierung vertauscht werden.

Durch doppelte Heck-Reaktion kann das pharmakologisch interessante Östrapentaen 3 regio- und stereoselektiv aus dem (Z)-(2-Bromethenyl)brombenzol 1 und dem Indenderivat 2 hergestellt werden. Durch Variation der Benzol- und der Indenkomponente sowie durch nachfolgende Funktionalisierung läßt sich eine Vielzahl neuartiger Steroide erhalten.

Ohne Zerstörung des Vierringgerüsts läßt sich die Koordinationszahl des σ²-Phosphoratoms eines 1σ⁴, 2σ²-Diphosphets bis auf sechs erhöhen, wie die unten abgebildete Reihe zeigt.

Achtmal schneller als [RhCl(PPh₃)₃] katalysiert der Rhodacarborankomplex 1 die Hydrierung von 1-Hexen. Das Schwefelatom, das an ein Kohlenstoffatom der offenen Flache gebunden ist, begünstigt die Wechselwirkung des Rhodiumzentrums mit den reaktiveren B-H-Ecken der offenen Fläche.

Die nucleophile 1,2-Addition von Organocerverbindungen an SAMP-Hydrazone von Dialdehyden 1 ist der Schlüsselschritt in der stereoselektiven Synthese N-Propionylgeschützter, C₂-symmetrischer Diamine 2. Durch Variation der Nucleophile und der Dialdehyde ist ein flexibler, hochdiastereo- und -enantioselektiver Zugang zu diesen Verbindungen möglich.

Ästhetisch Reizvolles durch Abbau und Zersetzung: Sowohl der Abbau von [Ni₃₈C₆(CO)₄₂]⁶⁻ in CO-Atmosphäre als auch die thermische Zersetzung von [Ni₁₀C₂(CO)₁₆]²⁻ führen zum neuen Carbidocluster [Ni₃₂C₆(CO)₃₆)]⁶⁻. Dessen Struktur entspricht einem großen Fragment des M₂₃C₆,-Gitters, das in einer Hülle aus kantenüberbrückenden Carbonylgruppen stabilisiert ist. Das Metall-Kohlenstoff-Gerüst ist rechts gezeigt.

Ein bemerkenswert hoher Einbaugrad wird beobachtet, wenn man 2,2,5,5-Tetradeuterio-3,4-dihydroxycyclo-hexancarbonsäure an den Rapamycin produzierenden Organismus verfüttert. Dies ist unerwartet, da die Analyse der Gensequenz der Rapamycin-Polyketid-Synthase nahelegt, daß die freie Säure nicht die normale Vorstufe der Rapamycinbiosynthese ist.

Durch anodische Oxidation sind die 5-Chlormethyl-4-methoxyoxazolidin-2-one (4RS,5S)- und (4RS,5R)-3 in guten Ausbeuten aus (S)- bzw. (R)-2 zugänglich. Sie sind als chirale Amidoalkylierungsreagentien durch diastereoselektiven Methoxyaustausch variabel funktionalisierbar und liefern so enantiomerenreine Aminoalkohole 4 und darüber hinaus 1-substituierte 2,3-Epoxypropylamine 1. Diese sind als Vorstufen für Peptidmimetica hochaktuell.

Im Bisdiazen 1 und seinen N-Oxiden sind die beiden synperiplanaren Chromophore in der bisher vorteilhaftesten Anordnung für eine (2_π + 2_π)-Photocycloaddition fixiert. Die Bildung von Metathese-Isomeren 3 im Falle der Oxide wird als Bestätigung für die intermediäre Bildung der zugehörigen Tetrazetidin-Oxide 2 angesehen.

Der katalytisch aktive Komplex der homogen katalysierten, regioselektiven Hydroformylierung ist möglicherweise das zweikernige Komplex-Dikation 1. Bemerkenswert ist die ¹J(Rh,H)-Kopplungskonstante von 164 Hz, die als typisch für zweikernige Rh^II-Komplexe mit terminalen Hydridoliganden angesehen werden kann.

Auffädeln, den Faden entlangwandern, abfädeln: So lassen sich die Bewegungen von Cyclophanmolekülen auf Polymerketten beschreiben (siehe Bild), die jetzt NMR-spektroskopisch nachgewiesen wurden. Wenn zuviel Verkehr ist, gibt's auch mal einen Stau.