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   ISSN (Print) 0044-8249 - ISSN (Online) 1521-3757
   Published by John Wiley and Sons Homepage  [1598 journals]
  • Whole‐Genome Sequencing of a Single Viral Species from a Highly
           Heterogeneous Sample
    • Abstract: Metagenomic studies suggest that only a small fraction of the viruses that exist in nature have been identified and studied. Characterization of unknown viral genomes is hindered by the many genomes populating any virus sample. A new method is reported that integrates drop‐based microfluidics and computational analysis to enable the purification of any single viral species from a complex mixed virus sample and the retrieval of complete genome sequences. By using this platform, the genome sequence of a 5243 bp dsDNA virus that was spiked into wastewater was retrieved with greater than 96 % sequence coverage and more than 99.8 % sequence identity. This method holds great potential for virus discovery since it allows enrichment and sequencing of previously undescribed viruses as well as known viruses. Tröpfchenweise: Eine Plattform, die tröpfchenbasierte Mikrofluidik mit Computeranalyse verbindet, wurde entwickelt, um einzelne Virenspezies aus Mischungen zu isolieren und ihr Genom zu sequenzieren. Dies gelang für in Abwasser eingebrachtes SV40 mit über 96 % Abdeckung und 99.8 % Sequenzidentität. Das Verfahren kann auch zur Identifizierung unbekannter Viren genutzt werden.
      PubDate: 2015-08-28T03:40:25.540719-05:
      DOI: 10.1002/ange.201507047
       
  • Chemistry of Organo‐Hybrids. Synthesis and Characterization of
           Functional Nano‐Objects. Herausgegeben von Bernadette Charleux,
           Christophe Coperet und Emmanuel Lacote.
    • Authors: Andreas F. M. Kilbinger
      Abstract: John Wiley and Sons, Hoboken 2015. 552 S., geb., 135.00 €.—ISBN 978‐1118379028
      PubDate: 2015-08-28T03:40:23.229589-05:
      DOI: 10.1002/ange.201507587
       
  • Monitoring of Endogenous Hydrogen Sulfide in Living Cells Using
           Surface‐Enhanced Raman Scattering
    • Abstract: Hydrogen sulfide (H2S) has emerged as an important gasotransmitter in diverse physiological processes, although many aspects of its roles remain unclear, partly owing to a lack of robust analytical methods. Herein we report a novel surface‐enhanced Raman scattering (SERS) nanosensor, 4‐acetamidobenzenesulfonyl azide‐functionalized gold nanoparticles (AuNPs/4‐AA), for detecting the endogenous H2S in living cells. The detection is accomplished with SERS spectrum changes of AuNPs/4‐AA resulting from the reaction of H2S with 4‐AA on AuNPs. The SERS nanosensor exhibits high selectivity toward H2S. Furthermore, AuNPs/4‐AA responds to H2S within 1 min with a 0.1 μM level of sensitivity. In particular, our SERS method can be utilized to monitor the endogenous H2S generated in living glioma cells, demonstrating its great promise in studies of pathophysiological pathways involving H2S. Schnell, selektiv und empfindlich wird endogenes H2S in lebenden Zellen mithilfe von 4‐Acetamidobenzolsulfonylazid‐funktionalisierten Goldnanopartikeln (AuNPs/4‐AA) als Nanosensor für die oberflächenverstärkte Raman‐Streuung (SERS) nachgewiesen. Dank der schnellen und spezifischen Reaktion zwischen H2S und 4‐AA und der Nachweisempfindlichkeit von SERS erkennt der Nanosensor endogenes H2S, das über verschiedene pathophysiologische Wege entsteht.
      PubDate: 2015-08-28T03:30:30.265273-05:
      DOI: 10.1002/ange.201505025
       
  • Activation of α‐Diazocarbonyls by Organic Catalysts: Diazo
           Group Acting as a Strong N‐Terminal Electrophile
    • Abstract: For the first time α‐diazocarbonyls have been used as highly active N‐terminal electrophiles in the presence of bicyclic amidine catalysts. The CN bond‐forming reactions of active methylene compounds as C nucleophiles with α‐diazocarbonyls as N‐terminal electrophiles proceed quickly under ambient conditions, in the presence of 1,8‐diazabicyclo[5.4.0]undec‐7‐ene (DBU), because of the formation of the reactive N‐terminal electrophilic intermediates. DBU activates both the active methylene and α‐diazocarbonyl. Importantly, this reaction is general for both active methylenes and α‐diazocarbonyls, and the activation mode will lead to new synthetic applications of α‐diazocarbonyls. Aktivierungsschub: 1,8‐Diazabicyclo[5.4.0]undec‐7‐en (DBU) katalysiert C‐N‐Kupplungen zwischen aktiven Methylengrupen als C‐Nukleophile und α‐Diazocarbonylen als terminale N‐Elektrophile unter Umgebungsbedingungen, wobei es beide Reaktionspartner aktiviert.
      PubDate: 2015-08-28T03:30:27.328212-05:
      DOI: 10.1002/ange.201505064
       
  • 1,2‐Phosphaborines: Hybrid Inorganic/Organic P–B Analogues of
           Benzene
    • Authors: Jonathan H. Barnard; Paul A. Brown, Kevin L. Shuford, Caleb D. Martin
      Abstract: Photolysis of the cyclic phosphine oligomer [PPh]5 in the presence of pentaarylboroles leads to the formation of 1,2‐phosphaborines by the formal insertion of a phenylphosphinidene fragment into the endocyclic CB bond. The solid‐state structure features a virtually planar central ring with bond lengths indicating significant delocalization. Appreciable ring current in the 1,2‐phosphaborine core, detected in nuclear independent chemical shift (NICS) calculations, are consistent with aromatic character. These products are the first reported 1,2‐BPC4 conjugated heterocycles and open a new avenue for BP as a valence isoelectronic substitute for CC in arene systems. Benzol mit P und B: 1,2‐Phosphaborine mit einem planaren zentralen Ring wurden durch Ringerweiterung von Borolen mit dem cyclischen Phosphan [PPh]5 unter UV‐Bestrahlung synthetisiert. Eine theoretische Bindungsanalyse deutet an, dass der Heterocyclus deutlich aromatischen Charakter hat.
      PubDate: 2015-08-28T03:30:24.525998-05:
      DOI: 10.1002/ange.201507003
       
  • Establishing the Structural Integrity of Core–Shell Nanoparticles
           against Elemental Migration using Luminescent Lanthanide Probes
    • Authors: Bing Chen; Dengfeng Peng, Xian Chen, Xvsheng Qiao, Xianping Fan, Feng Wang
      Abstract: Core–shell structured nanoparticles are increasingly used to host luminescent lanthanide ions but the structural integrity of these nanoparticles still lacks sufficient understanding. Herein, we present a new approach to detect the diffusion of dopant ions in core–shell nanostructures using luminescent lanthanide probes whose emission profile and luminescence lifetime are sensitive to the chemical environment. We show that dopant ions in solution‐synthesized core–shell nanoparticles are firmly confined in the designed locations. However, annealing at certain temperatures (greater than circa 350 °C) promotes diffusion of the dopant ions and leads to degradation of the integrity of the nanoparticles. These insights into core–shell nanostructures should enhance our ability to understand and use lanthanide‐doped luminescent nanoparticles. Kleiner Grenzverkehr: Die Diffusion ionischer Dotanden in Kern‐Schale‐Nanostrukturen wurde mithilfe lumineszierender Lanthanoidsonden detektiert (Ce3+ und Tb3+). Nasschemisch synthetisierte Kern‐Schale‐Nanopartikel behalten ihre hohe strukturelle Integrität, und nach Tempern wird die Migration von Elementen über die Kern‐Schale‐Grenzfläche beobachtet.
      PubDate: 2015-08-28T03:30:22.271131-05:
      DOI: 10.1002/ange.201506157
       
  • Enzymatic Prenylation and Oxime Ligation for the Synthesis of Stable and
           Homogeneous Protein–Drug Conjugates for Targeted Therapy
    • Abstract: Targeted therapy based on protein–drug conjugates has attracted significant attention owing to its high efficacy and low side effects. However, efficient and stable drug conjugation to a protein binder remains a challenge. Herein, a chemoenzymatic method to generate highly stable and homogenous drug conjugates with high efficiency is presented. The approach comprises the insertion of the CaaX sequence at the C‐terminal end of the protein binder, prenylation using farnesyltransferase, and drug conjugation through an oxime ligation reaction. MMAF and an EGFR‐specific repebody are used as the antitumor agent and protein binder, respectively. The method enables the precisely controlled synthesis of repebody–drug conjugates with high yield and homogeneity. The utility of this approach is illustrated by the notable stability of the repebody–drug conjugates in human plasma, negligible off‐target effects, and a remarkable antitumor activity in vivo. The present method can be widely used for generating highly homogeneous and stable PDCs for targeted therapy. Eine chemoenzymatische Konjugation, die auf enzymatischer Prenylierung und Oximligation basiert, wird zur effizienten positionsselektiven Synthese von stabilen und homogenen Protein‐Wirkstoff‐Konjugaten verwendet. Durch die Konjugation von Wirkstoffen an unterschiedlichste Proteinbinder sollte sie so die Entwicklung von zielgerichteten Therapien mit hoher Wirksamkeit und geringen Nebenwirkungen ermöglichen.
      PubDate: 2015-08-28T03:30:18.832514-05:
      DOI: 10.1002/ange.201505964
       
  • Copper‐Catalyzed Enantioselective 1,6‐Boration of
           para‐Quinone Methides and Efficient Transformation of
           gem‐Diarylmethine Boronates to Triarylmethanes
    • Authors: Yazhou Lou; Peng Cao, Tao Jia, Yongling Zhang, Min Wang, Jian Liao
      Abstract: Presented is the first enantioselective copper‐catalyzed 1,6‐conjugate addition of bis(pinacolato)diboron to para‐quinone methides. The reaction proceeds with excellent yields and good to excellent enantioselectivities, and provides an attractive approach to the construction of optically active gem‐diarylmehtine boronic esters. Additionally, the subsequent conversion of the derived potassium trifluoroborates into triarylmethanes with highly enantiospecificity was realized. Zweites Standbein: Eine kupferkatalysierte konjugierte 1,6‐Addition von Bis(pinacolato)dibor, B2(pin)2, an para‐Chinonmethide liefert ausgezeichnete Ausbeuten und gute bis sehr gute Enantioselektivitäten. Auf diesem Weg sind optisch aktive gem‐Diarylmethinboronsäureester zugänglich, die hoch enantiospezifisch in Triarylmethane umgewandelt werden können.
      PubDate: 2015-08-28T03:30:16.349974-05:
      DOI: 10.1002/ange.201505926
       
  • Biomimetic Total Syntheses of (−)‐Leucoridines A and C through
           the Dimerization of (−)‐Dihydrovalparicine
    • Authors: Praveen Kokkonda; Keaon R. Brown, Trevor J. Seguin, Steven E. Wheeler, Shivaiah Vaddypally, Michael J. Zdilla, Rodrigo B. Andrade
      Abstract: Concise biomimetic syntheses of the Strychnos‐Strychnos‐type bis‐indole alkaloids (−)‐leucoridine A (1) and C (2) were accomplished through the biomimetic dimerization of (−)‐dihydrovalparicine (3). En route to 3, the known alkaloids (+)‐geissoschizoline (8) and (−)‐dehydrogeissoschizoline (10) were also prepared. DFT calculations were employed to elucidate the mechanism, which favors a stepwise aza‐Michael/spirocyclization sequence over the alternate hetero‐Diels–Alder cycloaddition reaction. Kurze biomimetische Synthesen der Strychnos‐Strychnos‐Bisindol‐Alkaloide (−)‐Leucoridin A und C beruhen auf der Dimerisierung von (−)‐Dihydrovalparicin. Dichtefunktionalrechnungen erklären den Mechanismus dieses biomimetischen Prozesses: Eine Sequenz aus Aza‐Michael‐Reaktion und Spirocyclisierung ist gegenüber der alternativen Hetero‐Diels‐Alder‐Cycloaddition bevorzugt.
      PubDate: 2015-08-28T03:30:13.439278-05:
      DOI: 10.1002/ange.201505198
       
  • An Indoxyl‐Based Strategy for the Synthesis of Indolines and
           Indolenines
    • Authors: Yuanyuan Yu; Guang Li, Long Jiang, Liansuo Zu
      Abstract: An indoxyl‐based strategy for the synthesis of indolines and indolenines via unprecedented aza‐pinacol and aza‐semipinacol rearrangements was developed. This method provides direct access to the core structures of several classes of indole alkaloids. The synthetic utility was demonstrated by the divergent synthesis of an array of functionalized polycyclic structures from a common intermediate and the formal total synthesis of the indoline natural product minfiensine. The reversed reactivity of indoxyl as a building block compared to that of indole offers a conceptually distinct disconnection strategy for indoline‐ and indolenine‐containing heterocycles and natural products. Gut organisiert: Die Synthese vielfältiger funktionalisierter Indol(en)ine und eine formale Totalsynthese des Indolin‐Naturstoffs Minfiensin gelangen mithilfe einer Indoxyl‐basierten Strategie. Die Methode nutzt beispiellose Aza‐Pinakol‐Umlagerungen, die direkt zu den Kernstrukturen verschiedener Klassen von Indol‐Alkaloiden führen.
      PubDate: 2015-08-28T03:30:10.319807-05:
      DOI: 10.1002/ange.201505173
       
  • Kontrollierte lichtvermittelte Synthese von Gold‐Nanopartikeln
           über Norrish‐Typ‐I‐Reaktion in photoaktiven
           Polymeren
    • Abstract: Gold‐Nanopartikel (AuNPs) erfahren zurzeit aufgrund ihrer interessanten physikochemischen Eigenschaften große wissenschaftliche Beachtung. Wir stellen hier eine einfache und kontrollierte lichtvermittelte Synthese von Gold‐Nanopartikeln über Norrish‐Typ‐I‐Reaktion in photoaktiven Polymeren vor. Diese funktionell konzipierten Polymere agieren sowohl als Reagentien zur photochemischen Reduktion von Goldionen als auch zur Stabilisierung der in situ hergestellten AuNPs. Durch geschickte Variation der Länge und der Zusammensetzung der photoaktiven Polymere kann die Größe der Gold‐Nanopartikel in einem Bereich zwischen 1.5 nm und 9.6 nm gezielt eingestellt werden. Sehr schnelle Au‐Nanopartikel‐Synthese: Die Bestrahlung eines photoaktiven Polymers, HAuCl4 und NaOH in DMF/H2O für wenige Minuten liefert stabile, sphärische und polymerbeschichtete Au‐Nanopartikel von definierter Größe. Der Durchmesser der Au‐Nanopartikel ist durch Veränderung der Länge und Zusammensetzung des photoaktiven Polymers von 1.5 bis 9.6 nm einstellbar.
      PubDate: 2015-08-28T03:30:07.952038-05:
      DOI: 10.1002/ange.201505133
       
  • Highly Efficient Enrichment of Volatile Iodine by Charged Porous Aromatic
           Frameworks with Three Sorption Sites
    • Authors: Zhuojun Yan; Ye Yuan, Yuyang Tian, Daming Zhang, Guangshan Zhu
      Abstract: The targeted synthesis of a series of novel charged porous aromatic frameworks (PAFs) is reported. The compounds PAF‐23, PAF‐24, and PAF‐25 are built up by a tetrahedral building unit, lithium tetrakis(4‐iodophenyl)borate (LTIPB), and different alkyne monomers as linkers by a Sonogashira–Hagihara coupling reaction. They possess excellent adsorption properties to organic molecules owing to their “breathing” dynamic frameworks. As these PAF materials assemble three effective sorption sites, namely the ion bond, phenyl ring, and triple bond together, they exhibit high affinity and capacity for iodine molecules. To the best of our knowledge, these PAF materials give the highest adsorption values among all porous materials (zeolites, metal–organic frameworks, and porous organic frameworks) reported to date. „Iodmagnete”︁: Die gezielte Synthese poröser aromatischer Gerüste gelang durch Wahl von Lithiumtetrakis(4‐iodphenyl)borat (LTIPB) als Monomerbaustein. Die Gerüste enthalten drei effektive Sorptionszentren: einen aromatischen Ring, eine Dreifachbindung und eine ionische Bindung. Sie zeigen die höchsten Werte für Iodsorption unter allen porösen Materialien (Zeolithe, MOFs und POFs).
      PubDate: 2015-08-28T03:20:53.407165-05:
      DOI: 10.1002/ange.201503362
       
  • Clicked Isoreticular Metal–Organic Frameworks and Their High
           Performance in the Selective Capture and Separation of Large Organic
           Molecules
    • Abstract: Three highly porous metal–organic frameworks (MOFs) with a uniform rht‐type topological network but hierarchical pores were successfully constructed by the assembly of triazole‐containing dendritic hexacarboxylate ligands with ZnII ions. These transparent MOF crystals present gradually increasing pore sizes upon extension of the length of the organic backbone, as clearly identified by structural analysis and gas‐adsorption experiments. The inherent accessibility of the pores to large molecules endows these materials with unique properties for the uptake of large guest molecules. The visible selective adsorption of dye molecules makes these MOFs highly promising porous materials for pore‐size‐dependent large‐molecule capture and separation. Moleküleinfang: Hoch poröse Metall‐organische Gerüststrukturen mit einheitlicher Topologie wurden durch isoretikulären Fortsatz mittels Klick‐Reaktionen aufgebaut. Die Poren sind auch für große Moleküle zugänglich, was die MOFs zu vielversprechenden Materialien für die größenabhängige Adsorption und Stofftrennung macht; dies wurde anhand der selektiven Adsorption von Farbstoffmolekülen demonstriert (siehe Bild; MeB=Methylenblau, R6G=Rhodamin 6G, BBR=Brillantblau R).
      PubDate: 2015-08-28T03:20:51.392204-05:
      DOI: 10.1002/ange.201504346
       
  • Ein Chitin‐MOF‐Kompositmaterial mit hierarchischem Porensystem
           für Anwendungen in der Luftfiltration
    • Authors: Dorothea Wisser; Florian M. Wisser, Silvia Raschke, Nicole Klein, Matthias Leistner, Julia Grothe, Eike Brunner, Stefan Kaskel
      Abstract: Metall‐organische Gerüste (MOFs) sind vielversprechende Materialien für die Gastrennung und Luftfiltration. Für diese Anwendungen müssen die MOF‐Kristalle jedoch in robuste und leicht zu handhabende Trägermaterialien eingebettet werden. Wir haben ein chitinbasiertes Netzwerk aus einem marinen Schwamm als ungiftiges, bioabbaubares und leichtes Trägermaterial für die Abscheidung eines MOF verwendet. Die Struktureigenschaften des Materials begünstigen die Kristallanbindung des MOF hauptsächlich im Inneren der hohlen Fasern. Das Kompositmaterial weist ein hierarchisches Porensystem mit einer inneren Oberfläche von 800 m2 g−1 und einem Porenvolumen von 3.6 cm3 g−1 auf. Dieses Porensystem ermöglicht eine gute Transportkinetik und eine sehr hohe Beladung mit dem aktiven Material. Ammoniak‐Durchbruchskurven zeigen zudem die Zugänglichkeit der MOF‐Kristalle und das Adsorptionspotenzial des Kompositmaterials, das vielversprechend für die Aufreinigung toxischer Industriegase ist. Schwamm drüber: Auf hohlen Fasern eines Chitin‐Biopolymers aus einem marinen Schwamm wurden Kristalle eines Metall‐organischen Gerüsts (MOF) abgeschieden. Die Bildung des MOF HKUST‐1 (Cu3BTC2) findet wegen der Proteinfunktionalitäten vor allem im Hohlfaserinneren statt. Dies führt zu einem hierarchischen Porensystem mit einer Oberfläche von bis zu 800 m2 g−1. Das Kompositmaterial ist hoch affin für toxische Industriegase wie NH3.
      PubDate: 2015-08-28T03:20:48.782071-05:
      DOI: 10.1002/ange.201504572
       
  • Carbamate‐Catalyzed Enantioselective Bromolactamization
    • Abstract: A highly facile, efficient, and enantioselective bromolactamization of olefinic amides was effected by a carbamate catalyst and ethanol additive. The amide substrates underwent N‐cyclization predominantly to give a diverse range of enantioenriched bromolactam products containing up to two stereogenic centers. Reaktion „mit Schuss”︁: Die effiziente und enantioselektive Bromlactamisierung von olefinischen Amiden gelingt in Gegenwart eines Carbamat‐Katalysators mit Ethanol als Additiv. Die Hauptprodukte der Umsetzungen sind diverse enantiomerenangereicherte Bromlactame mit bis zu zwei Chiralitätszentren, die durch N‐Cyclisierung der Amidsubstrate entstehen. Ts=4‐Toluolsulfonyl.
      PubDate: 2015-08-28T03:20:46.339377-05:
      DOI: 10.1002/ange.201504724
       
  • Stability of Fe‐N‐C Catalysts in Acidic Medium Studied by
           Operando Spectroscopy
    • Abstract: Fundamental understanding of non‐precious metal catalysts for the oxygen reduction reaction (ORR) is the nub for the successful replacement of noble Pt in fuel cells and, therefore, of central importance for a technological breakthrough. Herein, the degradation mechanisms of a model high‐performance Fe‐N‐C catalyst have been studied with online inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP‐MS) and differential electrochemical mass spectroscopy (DEMS) coupled to a modified scanning flow cell (SFC) system. We demonstrate that Fe leaching from iron particles occurs at low potential (0.9 V) with a destruction of active sites such as FeNxCy species. Operando techniques combined with identical location‐scanning transmission electron spectroscopy (IL‐STEM) identify that the latter mechanism leads to a major ORR activity decay, depending on the upper potential limit and electrolyte temperature. Stable operando potential windows and operational strategies are suggested for avoiding degradation of Fe‐N‐C catalysts in acidic medium. Das stabile Potentialfenster von Fe‐N‐C‐Katalysatoren für die Sauerstoffreduktion wurde in einer mit moderner analytischer Online‐Technik ausgestatteten Durchflusszelle untersucht. Eisen‐Demetallierung und Kohlenstoffoxidation (siehe Bild) werden bei niedrigen (0.9 V) Potentialen beobachtet, die signifikante Leistungsabfälle in einer Brennstoffzelle einleiten können.
      PubDate: 2015-08-28T03:20:34.764552-05:
      DOI: 10.1002/ange.201504903
       
  • Fluorine‐Free Anti‐Smudge Polyurethane Coatings
    • Authors: Muhammad Rabnawaz; Guojun Liu, Heng Hu
      Abstract: Conventionally, low‐surface‐tension fluorinated reagents are incorporated into anti‐smudge (oil‐ and water‐repellent) coatings for oil repellency. However, fluorinated compounds are expensive and an environmental concern because of their high stability and bioaccumulation. These factors limit their widespread application. We report herein the development of fluorine‐free anti‐smudge polyurethane coatings that are clear at thicknesses up to tens of micrometers and are able to sustain extensive surface damage. We demonstrate that these coatings can be applied readily onto a diverse range of substrates. Schmutzabweisende Polyurethanbeschichtungen, die ohne fluorierte Reagentien hergestellt wurden, waren bei Dicken von bis zu mehreren zehn Mikrometern durchscheinend. Die Beschichtungen wurden auf verschiedenen Substraten aufgebracht und weisen Tinte, eine Fingerabdruckflüssigkeit, Farbe und Wasser ab. Auch nach mehrfachem Gebrauch behalten sie ihre schmutzabweisenden Eigenschaften.
      PubDate: 2015-08-28T03:20:33.115311-05:
      DOI: 10.1002/ange.201504892
       
  • Final‐Stage Site‐Selective Acylation for the Total Syntheses
           of Multifidosides A–C
    • Authors: Yoshihiro Ueda; Takumi Furuta, Takeo Kawabata
      Abstract: The first total syntheses of multifidosides A–C have been achieved. The synthetic strategy is characterized by catalytic site‐selective acylation of unprotected glycoside precursors in the final stage of the synthesis. High functional‐group tolerance of the site‐selective acylation, promoted by an organocatalyst, enabled the conventionally difficult molecular transformation in a predictable and reliable manner. An advantage of this strategy is to avoid the risks of undesired side reactions during the removal of the protecting groups at the final stage of the total synthesis. Zielgenau: Eine neue Retrosynthese für natürliche und nichtnatürliche 4‐O‐acylierte Glykoside wird vorgestellt. Die Titelreaktion gelingt mit ungeschützten Glykosidvorstufen, darunter auch Substrate mit mehreren Hydroxygruppen. Die Acylierungsstrategie bewährte sich in Totalsynthesen der Multifidoside A, B und C.
      PubDate: 2015-08-28T03:20:30.597348-05:
      DOI: 10.1002/ange.201504729
       
  • Spontaneous Reconstitution of Functional Transmembrane Proteins During
           Bioorthogonal Phospholipid Membrane Synthesis
    • Authors: Christian M. Cole; Roberto J. Brea, Young Hun Kim, Michael D. Hardy, Jerry Yang, Neal K. Devaraj
      Abstract: Transmembrane proteins are critical for signaling, transport, and metabolism, yet their reconstitution in synthetic membranes is often challenging. Non‐enzymatic and chemoselective methods to generate phospholipid membranes in situ would be powerful tools for the incorporation of membrane proteins. Herein, the spontaneous reconstitution of functional integral membrane proteins during the de novo synthesis of biomimetic phospholipid bilayers is described. The approach takes advantage of bioorthogonal coupling reactions to generate proteoliposomes from micelle‐solubilized proteins. This method was successfully used to reconstitute three different transmembrane proteins into synthetic membranes. This is the first example of the use of non‐enzymatic chemical synthesis of phospholipids to prepare proteoliposomes. Membranproteine & Co.: Bei der De‐novo‐Synthese von biomimetischen Phospholipid‐Doppelschichten kommt es zur spontanen Rekonstitution funktioneller integraler Membranproteine (grau). Die Methode nutzt bioorthogonale Kupplungsreaktionen zur nichtenzymatischen Herstellung von Proteoliposomen aus mizellgelösten Proteinen. Dieser chemoselektive Ansatz resultiert in einer schnellen und sauberen Rekonstitution und kommt ohne Dialyse zur Entfernung von überschüssigem Detergens aus.
      PubDate: 2015-08-28T03:20:27.729144-05:
      DOI: 10.1002/ange.201504339
       
  • Self‐Assembled DNA Nanoclews for the Efficient Delivery of
           CRISPR–Cas9 for Genome Editing
    • Authors: Wujin Sun; Wenyan Ji, Jordan M. Hall, Quanyin Hu, Chao Wang, Chase L. Beisel, Zhen Gu
      Abstract: CRISPR–Cas9 represents a promising platform for genome editing, yet means for its safe and efficient delivery remain to be fully realized. A novel vehicle that simultaneously delivers the Cas9 protein and single guide RNA (sgRNA) is based on DNA nanoclews, yarn‐like DNA nanoparticles that are synthesized by rolling circle amplification. The biologically inspired vehicles were efficiently loaded with Cas9/sgRNA complexes and delivered the complexes to the nuclei of human cells, thus enabling targeted gene disruption while maintaining cell viability. Editing was most efficient when the DNA nanoclew sequence and the sgRNA guide sequence were partially complementary, offering a design rule for enhancing delivery. Overall, this strategy provides a versatile method that could be adapted for delivering other DNA‐binding proteins or functional nucleic acids. Verknäult: Ein biologisch inspiriertes Transportsystem für CRISPR‐Cas9 basiert auf Garn‐ähnlichen DNA‐Nanopartikeln, die durch Rolling‐Circle‐Amplifikation erhalten wurden. Diese DNA‐Nanoknäuel wurden mit Cas9‐Protein/Single‐guide‐RNA‐Komplexen beladen und transportierten diese in humane Zellen, was die gezielte Inaktivierung von Genen ermöglicht.
      PubDate: 2015-08-27T05:20:12.252702-05:
      DOI: 10.1002/ange.201506030
       
  • Chiral Cyclopentadienyl Iridium(III) Complexes Promote Enantioselective
           Cycloisomerizations Giving Fused Cyclopropanes
    • Abstract: The cyclopentadienyl (Cp) group is a very important ligand for many transition‐metal complexes which have been applied in catalysis. The availability of chiral cyclopentadienyl ligands (Cpx) lags behind other ligand classes, thus hampering the investigation of enantioselective processes. We report a library of chiral CpxIrIII complexes equipped with an atropchiral Cp scaffold. A robust complexation procedure reliably provides CpxIrIII complexes with tunable counterions. In a proof‐of‐concept application, the iodide‐bearing members are shown to be highly selective for enyne cycloisomerization reactions. The dehydropiperidine‐fused cyclopropane products are formed in good yields and enantioselectivities. Wählerisch: Eine Reihe chiraler CpxIrIII‐Komplexe mit atropchiralen Cyclopentadienylliganden Cpx wird vorgestellt. Die Komplexe, und insbesondere das abgebildete tert‐Butoxy‐substituierte Derivat, vermitteln die hoch enantioselektive Cycloisomerisierung von Eninen zu kondensierten Cyclopropanen.
      PubDate: 2015-08-27T05:20:09.404029-05:
      DOI: 10.1002/ange.201506483
       
  • Periodic Mesoporous Organosilica with Molecular‐Scale Ordering
           Self‐Assembled by Hydrogen Bonds
    • Authors: Norihiro Mizoshita; Shinji Inagaki
      Abstract: Nanoporous materials with functional frameworks have attracted attention because of their potential for various applications. Silica‐based mesoporous materials generally consist of amorphous frameworks, whereas a molecular‐scale lamellar ordering within the pore wall has been found for periodic mesoporous organosilicas (PMOs) prepared from bridged organosilane precursors. Formation of a “crystal‐like” framework has been expected to significantly change the physical and chemical properties of PMOs. However, until now, there has been no report on other crystal‐like arrangements. Here, we report a new molecular‐scale ordering induced for a PMO. Our strategy is to form pore walls from precursors exhibiting directional H‐bonding interaction. We demonstrate that the H‐bonded organosilica columns are hexagonally packed within the pore walls. We also show that the H‐bonded pore walls can stably accommodate H‐bonding guest molecules, which represents a new method of modifying the PMO framework. Wirt‐Gast‐Systeme: Die Selbstorganisation von Organosilanvorstufen durch Wasserstoffbrücken ist der Schlüssel zur Herstellung einer neuen Klasse kristallartiger mesoporöser Organosilica (siehe Bild). Das mesoporöse Material kann silanfreie wasserstoffbrückenbildende Gastmoleküle in den Porenwänden aufnehmen, was zur nicht‐kovalenten Modifikation von Organosilica‐Hybriden führt.
      PubDate: 2015-08-27T05:10:16.372329-05:
      DOI: 10.1002/ange.201505538
       
  • A Hollow Foldecture with Truncated Trigonal Bipyramid Shape from the
           Self‐Assembly of an 11‐Helical Foldamer
    • Abstract: The creation of self‐assembling microscale architectures that possess new and useful physical properties remains a significant challenge. Herein we report that an 11‐helical foldamer self‐assembles in a controlled manner to form a series of 3D foldectures with unusual three‐fold symmetrical shapes that are distinct from those generated from 12‐helical foldamers. The foldamer packing motif was revealed by powder X‐ray diffraction technique, and provides an important link between the molecular‐level symmetry and the microscale morphologies. The utility of foldectures with hollow interiors as robust and well‐defined supramolecular hosts was demonstrated for inorganic, organic, and even protein guests. This work will pave the way for the design of functional foldectures with greater 3D shape diversity and for the development of biocompatible delivery vehicles and containment vessels. Riesige molekulare Behältnisse: Durch Selbstorganisation eines 11‐helikalen Foldamers entstehen kristalline hohle Architekturen mit der Form einer trunkierten trigonalen Bipyramide, die als molekulare Wirtstrukturen wirken. Die Strukturen erinnern in dieser Hinsicht an biologische Mikrokompartimente.
      PubDate: 2015-08-27T05:10:10.270545-05:
      DOI: 10.1002/ange.201504248
       
  • Supramolekulare Chemie … und darüber hinaus
    • Authors: Anna K. H. Hirsch
      Abstract: Jean‐Marie Lehns Arbeitskreis hat kürzlich seinen 50. Geburtstag gefeiert. Lehn, der 1987 den Chemie‐Nobelpreis mit Donald J. Cram und Charles J. Pedersen teilte, ist in vielen Initiativen der Europäischen Chemiegesellschaft aktiv gewesen und war bei der Gründung von Chemistry—A European Journal und ChemBioChem federführend. In diesem Tagungsbericht wird das Symposium geschildert, mit dem die Leistungen der Lehn‐Gruppe gefeiert wurden.
      PubDate: 2015-08-26T06:30:30.388732-05:
      DOI: 10.1002/ange.201506536
       
  • Synthese, Struktur und Eigenschaften von SrC(NH)3, einem
           stickstoffbasierten Carbonatanalogon mit Trinacriamotiv
    • Authors: Ronja Missong; Janine George, Andreas Houben, Markus Hoelzel, Richard Dronskowski
      Abstract: Strontiumguanidinat, SrC(NH)3, die erste Verbindung mit zweifach deprotonierter Guanidineinheit, wurde aus Strontium und Guanidin in flüssigem Ammoniak synthetisiert und mittels Röntgen‐ und Neutronenpulverdiffraktion, IR‐Spektroskopie und Dichtefunktionaltheorie inklusive harmonischer Phononenrechnungen charakterisiert. Die in der hexagonalen Raumgruppe P63 /m kristallisierende Verbindung ist das Stickstoffanalogon des Strontiumcarbonats, SrCO3, und dem Motiv nach schichtartig aus Sr2+‐Ionen und komplexen Anionen des Typs C(NH)32− aufgebaut; letztere nehmen die eigentümliche Trinacriagestalt an. Der Vergleich theoretischer Phononenrechnungen mit experimentellen IR‐Banden sowie quantenchemische Bindungsanalysen erlauben einen ersten Einblick in die Bindungs‐ und Packungsverhältnisse des bisher unbekannten Anions im Kristall. Das Strontiumguanidinat SrC(NH)3 wurde synthetisiert und seine Eigenschaften mittels Röntgen‐ und Neutronenpulverdiffraktion sowie IR‐Spektroskopie untersucht. Im Zusammenspiel mit quantentheoretischen Rechnungen werden erste Erkenntnisse zur Struktur der anionischen Guanidineinheit sowohl qualitativ als auch quantitativ diskutiert.
      PubDate: 2015-08-26T06:30:26.293242-05:
      DOI: 10.1002/ange.201507113
       
  • Large Magnetization and Frustration Switching of Magnetoresistance in the
           Double‐Perovskite Ferrimagnet Mn2FeReO6
    • Abstract: Ferrimagnetic A2BB′O6 double perovskites, such as Sr2FeMoO6, are important spin‐polarized conductors. Introducing transition metals at the A‐sites offers new possibilities to increase magnetization and tune magnetoresistance. Herein we report a ferrimagnetic double perovskite, Mn2FeReO6, synthesized at high pressure which has a high Curie temperature of 520 K and magnetizations of up to 5.0 μB which greatly exceed those for other double perovskite ferrimagnets. A novel switching transition is discovered at 75 K where magnetoresistance changes from conventional negative tunneling behavior to large positive values, up to 265 % at 7 T and 20 K. Neutron diffraction shows that the switch is driven by magnetic frustration from antiferromagnetic Mn2+ spin ordering which cants Fe3+ and Re5+ spins and reduces spin‐polarization. Ferrimagnetic double perovskites based on A‐site Mn2+ thus offer new opportunities to enhance magnetization and control magnetoresistance in spintronic materials. Der Doppelperowskit Mn2FeReO6, der unter hohem Druck synthetisiert wurde, ist an allen Positionen mit magnetischen Übergangsmetallkationen besetzt. High‐Spin‐Mn2+‐Ionen halten den Rekord bei der Magnetisierung für Doppelperowskit‐Ferrimagnete, und deren Magnetwiderstand wechselt bei 75 K von negativen zu stark positiven Werten bei tiefen Temperaturen.
      PubDate: 2015-08-26T06:30:22.569252-05:
      DOI: 10.1002/ange.201506540
       
  • Ribosome Subunit Stapling for Orthogonal Translation in E. coli
    • Authors: Stephen D. Fried; Wolfgang H. Schmied, Chayasith Uttamapinant, Jason W. Chin
      Abstract: The creation of orthogonal large and small ribosomal subunits, which interact with each other but not with endogenous ribosomal subunits, would extend our capacity to create new functions in the ribosome by making the large subunit evolvable. To this end, we rationally designed a ribosomal RNA that covalently links the ribosome subunits via an RNA staple. The stapled ribosome is directed to an orthogonal mRNA, allowing the introduction of mutations into the large subunit that reduce orthogonal translation, but have minimal effects on cell growth. Our approach provides a promising route towards orthogonal subunit association, which may enable the evolution of key functional centers in the large subunit, including the peptidyl‐transferase center, for unnatural polymer synthesis in cells. Für immer verbunden: Ein orthogonales Ribosom, in dem die große und kleine Untereinheit durch eine RNA‐Klammer kovalent verbunden sind, wurde entwickelt und zu einer orthogonalen mRNA gelenkt. Dieses Ribosom erlaubt die orthogonale Proteinsynthese in Zellen und ermöglicht die Einführung ansonsten tödlicher Mutationen in die große Untereinheit. Orthogonale zelluläre Translation könnte somit die ribosomkatalysierte Synthese nichtnatürlicher Polymere ermöglichen.
      PubDate: 2015-08-26T06:30:19.436865-05:
      DOI: 10.1002/ange.201506311
       
  • Near‐Infrared‐Activated Nanocalorifiers in Microcapsules:
           Vapor Bubble Generation for In Vivo Enhanced Cancer Therapy
    • Authors: Jingxin Shao; Mingjun Xuan, Luru Dai, Tieyan Si, Junbai Li, Qiang He
      Abstract: Photothermal therapy based on gold nanostructures has been widely investigated as a state‐of‐the‐art noninvasive therapy approach. Because single nanoparticles cannot harvest sufficient energy, self‐assemblies of small plasmonic particles into large aggregates are required for enhanced photothermal performance. Self‐assembled gold nanorods in lipid bilayer‐modified microcapsules are shown to localize at tumor sites, generate vapor bubbles under near‐infrared light exposure, and subsequently damage tumor tissues. The polyelectrolyte multilayer enables dense packing of gold nanorods during the assembly process, which leads to the formation of vapor bubbles around the excited capsules. The resulting vapor bubbles achieve a high efficiency of suppressing tumor growth compared to single gold nanorods. In vivo experiments demonstrated the ability of soft‐polymer multilayer microcapsules to cross the biological barriers of the body and localize at target tissues. Bläschen gegen Tumore: Ein System für die photothermische Theranostik mit biokompatiblen Goldnanostab‐Aggregatkapseln ist verformbar und verhält sich ähnlich wie rote Blutkörperchen. Durch einen kumulativen Erwärmungseffekt der Goldnanostäbchen resultieren Dampfblasen, die Tumorzellen lokal schädigen können. Dadurch wird eine viel effizientere photothermische Therapie möglich als mit einzelnen Goldstäben.
      PubDate: 2015-08-26T06:30:16.968311-05:
      DOI: 10.1002/ange.201506115
       
  • Kompensation von Pulsimperfektionen in der
           Festkörper‐NMR‐ Spektroskopie: ein Schlüssel zu
           verbesserter Reproduzierbarkeit und Effizienz
    • Authors: Johannes J. Wittmann; Kazuyuki Takeda, Beat H. Meier, Matthias Ernst
      Abstract: Das Potential und die Vielseitigkeit der NMR‐Spektroskopie beruhen auf der Möglichkeit, NMR‐Wechselwirkungen gezielt mittels Radiofrequenzpulssequenzen zu beeinflussen. Allerdings unterscheiden sich die Radiofrequenzfelder (RF), die auf die Spins wirken, von denen, die der Experimentator am Spektrometer programmiert. So genannte Pulstransienten, d. h. Abweichungen des RF‐Feldes in Amplitude und Phase von den erwarteten Werten, können einen erheblichen Einfluss auf die Effizienz von Pulssequenzen haben und daher zu unterschiedlichen Ergebnissen führen. Wir zeigen, dass transientenkompensierte Pulse sowohl die Effizienz als auch die Reproduzierbarkeit von NMR‐Experimenten deutlich erhöhen können. Die Implementierung basiert auf den Charakteristiken des Schwingkreises und nicht auf einer experimentellen Optimierung des NMR‐Signals. Wir zeigen, wie die Pulssequenz für die Verwendung transientenkompensierter Pulse verändert werden muss. Die Effizienz und die Reproduzierbarkeit der transientenkompensierten Sequenz sind gegenüber der ursprünglichen POST‐C7‐Sequenz deutlich verbessert. Abweichungen des Radiofrequenzfeldes („Pulstransienten”︁) können einen erheblichen Einfluss auf die Effizienz von Pulssequenzen haben. Eine Methode basierend auf transientenkompensierten Pulsen wurde entwickelt, um die Reproduzierbarkeit und Qualität von gepulsten NMR‐Experimenten zu verbessern. Die Implementierung basiert auf den Charakteristiken des Schwingkreises und nicht auf einer experimentellen Optimierung des NMR‐Signals.
      PubDate: 2015-08-26T06:20:40.555527-05:
      DOI: 10.1002/ange.201504782
       
  • Redox‐Neutral Rhodium‐Catalyzed CH Functionalization
           of Arylamine N‐Oxides with Diazo Compounds: Primary C(sp3)
           H/C(sp2)H Activation and Oxygen‐Atom Transfer
    • Authors: Bing Zhou; Zhaoqiang Chen, Yaxi Yang, Wen Ai, Huanyu Tang, Yunxiang Wu, Weiliang Zhu, Yuanchao Li
      Abstract: An unprecedented rhodium(III)‐catalyzed regioselective redox‐neutral annulation reaction of 1‐naphthylamine N‐oxides with diazo compounds was developed to afford various biologically important 1H‐benzo[g]indolines. This coupling reaction proceeds under mild reaction conditions and does not require external oxidants. The only by‐products are dinitrogen and water. More significantly, this reaction represents the first example of dual functiaonalization of unactivated a primary C(sp3)H bond and C(sp2)H bond with diazocarbonyl compounds. DFT calculations revealed that an intermediate iminium is most likely involved in the catalytic cycle. Moreover, a rhodium(III)‐catalyzed coupling of readily available tertiary aniline N‐oxides with α‐diazomalonates was also developed under external oxidant‐free conditions to access various aminomandelic acid derivatives by an O‐atom‐transfer reaction. Ohne Zusatz von Oxidationsmitteln führt die Titelreaktion unter milden Bedingungen zu 1H‐Benzo[g]indolinen. Als weitere Produkte dieser ersten dualen Funktionalisierung nichtaktivierter primärer C(sp3)‐H‐ und C(sp2)‐H‐Bindungen mit Diazocarbonylverbindungen entstehen nur Distickstoff und Wasser. Ferner wird ein Weg zu verschiedenen Aminomandelsäurederivaten über O‐Atom‐Transfer beschrieben.
      PubDate: 2015-08-26T06:20:37.475512-05:
      DOI: 10.1002/ange.201505302
       
  • Enantioselective Palladium‐Catalyzed CH Functionalization of
           Indoles Using an Axially Chiral 2,2′‐Bipyridine Ligand
    • Abstract: A palladium‐catalyzed enantioselective CH functionalization of indoles was achieved with an axially chiral 2,2′‐bipyridine ligand, thus providing the desired indol‐3‐acetate derivatives with up to 98 % ee. Moreover, the reaction protocol was also effective for asymmetric OH insertion reaction of phenols using α‐aryl‐α‐diazoacetates. This represents the first successful application of bipyridine ligands with axial chirality in palladium‐catalyzed carbene migratory insertion reactions. Auf Achse: Die Titelreaktion unter Einsatz von Diazoverbindungen gelingt mit einem axial chiralen 2,2′‐Bipyridin‐Liganden. Auch die Insertion in die O‐H‐Bindung von Phenolen vermittelt das katalytische System mit bis zu 99 % ee.
      PubDate: 2015-08-26T06:20:34.947188-05:
      DOI: 10.1002/ange.201504483
       
  • Von ultraschnellen Strukturbestimmungen bis zum Steuern von Reaktionen:
           mehrdimensionale gemischte
           IR/nicht‐IR‐Schwingungsspektroskopie
    • Authors: Luuk J. G. W. van Wilderen; Jens Bredenbeck
      Abstract: Ultraschnelle, mehrdimensionale Infrarot‐Spektroskopie ist eine leistungsstarke Methode, um Informationen über molekulare Strukturen und deren Dynamik zu erhalten, die mit linearer Spektroskopie nicht oder nur schwer zugänglich sind. IR‐Pulssequenzen mit resonanten oder nichtresonanten UV‐, Vis‐ oder NIR‐Pulsen erweitern den Einsatzbereich der mehrdimensionalen Schwingungsspektroskopie erheblich und schaffen Möglichkeiten, die weit über die eines reinen IR‐Experimentes hinausgehen. Dazu gehört die oberflächenspezifische 2D‐IR‐Spektroskopie, deren Empfindlichkeit die Untersuchung molekularer Monolagen ermöglicht, die ultraschnelle Strukturbestimmung in Nichtgleichgewichtssystemen, die getriggerte Austauschspektroskopie, die es erlaubt, Edukt‐ und Produktbanden miteinander zu korrelieren, Untersuchung des Zusammenspiels von elektronischen und Kernfreiheitsgraden, die Untersuchung von Wechselwirkungen zwischen Raman‐ und IR‐aktiven Moden, Bildgebung mit chemischem Kontrast, subensembleselektive Photochemie und sogar das Steuern von Photoreaktionen durch selektive IR‐Anregung. Im Folgenden stellen wir nützliche gemischte IR/nicht‐IR‐Pulssequenzen vor, diskutieren deren Eigenheiten und veranschaulichen ihr Anwendungspotenzial. Die Kombination von IR‐ mit nicht‐IR‐Pulsen in der mehrdimensionalen Schwingungsspektroskopie liefert Techniken, die die Möglichkeiten reiner IR‐Experimente weit übertreffen. Dazu gehören Werkzeuge für die Untersuchung von photochemischen Reaktionen, Dynamiken auf Oberflächen und von Nichtgleichgewichtsdynamiken. Dieser Aufsatz diskutiert die Besonderheiten der verwendeten Pulssequenzen und gibt Beispiele für ihre Anwendung.
      PubDate: 2015-08-26T06:20:30.306529-05:
      DOI: 10.1002/ange.201503155
       
  • A Supramolecular Antibiotic Switch for Antibacterial Regulation
    • Authors: Haotian Bai; Huanxiang Yuan, Chenyao Nie, Bing Wang, Fengting Lv, Libing Liu, Shu Wang
      Abstract: A supramolecular antibiotic switch is described that can reversibly “turn‐on” and “turn‐off” its antibacterial activity on demand, providing a proof‐of‐concept for a way to regulate antibacterial activity of biotics. The switch relies on supramolecular assembly and disassembly of cationic poly(phenylene vinylene) derivative (PPV) with cucurbit[7]uril (CB[7]) to regulate their different interactions with bacteria. This simple but efficient strategy does not require any chemical modification on the active sites of the antibacterial agent, and could also regulate the antibacterial activity of classical antibiotics or photosensitizers in photodynamic therapy. This supramolecular antibiotic switch may be a successful strategy to fight bacterial infections and decrease the emergence of bacterial resistance to antibiotics from a long‐term point of view. Ein supramolekularer Schalter der antibakteriellen Aktivität beruht auf der (De‐)Aggregation eines PPV‐Derivats mit CB[7] als Regulator der Wechselwirkung mit Bakterien. Diese Strategie erfordert keinerlei chemische Modifizierung der aktiven Zentren des antibakteriellen Wirkstoffs. Analog könnte auch die Aktivität klassischer Antibiotika oder Photosensibilisatoren in der photodynamischen Therapie gesteuert werden.
      PubDate: 2015-08-26T06:20:27.398678-05:
      DOI: 10.1002/ange.201504566
       
  • Multidimensionale elektronische Spektroskopie photochemischer Reaktionen
    • Authors: Patrick Nuernberger; Stefan Ruetzel, Tobias Brixner
      Abstract: Kohärente multidimensionale Spektroskopie kann zur Aufklärung verschiedener Reaktionskanäle in chemischen Reaktionen genutzt werden. Diese Herangehensweise ist daher nicht auf die Analyse von Energie‐ oder Ladungstransfer beschränkt (d.h. auf Photophysik), sondern sie kann auch dann angewendet werden, wenn das untersuchte System dauerhafte Strukturveränderungen vollzieht (d.h. in der Photochemie). Photochemische Modellreaktionen werden anhand eines molekularen Schalters auf Merocyanin‐/Spiropyranbasis behandelt, der vielfältige Reaktionskanäle aufweist, darunter eine Ringöffnungs‐ und Ringschlussreaktion, cis‐trans‐Isomerisierung, kohärente Schwingungswellenpaketbewegung, Radikalionenbildung und Populationsrelaxation. Durch Anwendung der Anrege‐Abfrage‐, der Anrege‐Wiederanrege‐Abfrage‐, der kohärenten zwei‐ und dreidimensionalen, der “Triggered‐exchange”‐2D‐ sowie der Quantenkontrollspektroskopie erhalten wir intuitive Abbilder davon, welches Produkt aus welchem Reaktanten entsteht und welche molekularen Reaktionsmoden daran beteiligt sind. Zwei Dimensionen erlauben mehr Durchblick als eine: Kohärente elektronische multidimensionale Spektroskopie in unterschiedlichen Variationen ermöglicht die Auftrennung photochemischer Rektionskanäle. Exemplarisch wird dies für einen molekularen Schalter demonstriert, für den lichtinduzierte Ringöffnung, Ringschluss, cis–trans‐Isomerisierung, Schwingungswellenpaketdynamik, Radikalionenbildung und Populationsrelaxation eintreten können.
      PubDate: 2015-08-26T06:20:23.652586-05:
      DOI: 10.1002/ange.201502974
       
  • Site‐Directed, On‐Surface Assembly of DNA Nanostructures
    • Abstract: Two‐dimensional DNA lattices have been assembled from DNA double‐crossover (DX) motifs on DNA‐encoded surfaces in a site‐specific manner. The lattices contained two types of single‐stranded protruding arms pointing into opposite directions of the plane. One type of these protruding arms served to anchor the DNA lattice on the solid support through specific hybridization with surface‐bound, complementary capture oligomers. The other type of arms allowed for further attachment of DNA‐tethered probe molecules on the opposite side of the lattices exposed to the solution. Site‐specific lattice assembly and attachment of fluorophore‐labeled oligonucleotides and DNA–protein conjugates was demonstrated using DNA microarrays on flat, transparent mica substrates. Owing to their programmable orientation and addressability over a broad dynamic range from the nanometer to the millimeter length scale, such supramolecular architecture might be used for presenting biomolecules on surfaces, for instance, in biosensor applications. Mikro trifft Nano: Die orthogonale topographische Modifizierung planarer DNA‐Nanostrukturen kann mit ortsgerichteter Assemblierung auf einer Oberfläche kombiniert werden, um Top‐down‐Mikrostrukturierung und Bottom‐up‐Nanotechnologie zu vereinigen.
      PubDate: 2015-08-26T06:20:19.586352-05:
      DOI: 10.1002/ange.201505553
       
  • Large‐Area, Free‐Standing, Two‐Dimensional
           Supramolecular Polymer Single‐Layer Sheet for Highly Efficient
           Electrocatalytic Hydrogen Evolution
    • Authors: Renhao Dong; Martin Pfeffermann, Haiwei Liang, Zhikun Zheng, Xiang Zhu, Jian Zhang, Xinliang Feng
      Abstract: The rational construction of covalent or noncovalent organic two‐dimensional nanosheets is a fascinating target because of their promising applications in electronics, membrane technology, catalysis, sensing, and energy technologies. Herein, a large‐area (square millimeters) and free‐standing 2D supramolecular polymer (2DSP) single‐layer sheet (0.7–0.9 nm in thickness), comprising triphenylene‐fused nickel bis(dithiolene) complexes has been readily prepared by using the Langmuir–Blodgett method. Such 2DSPs exhibit excellent electrocatalytic activities for hydrogen generation from water with a Tafel slope of 80.5 mV decade−1 and an overpotential of 333 mV at 10 mA cm−2, which are superior to that of recently reported carbon nanotube supported molecular catalysts and heteroatom‐doped graphene catalysts. This work is promising for the development of novel free‐standing organic 2D materials for energy technologies. Nach der Langmuir‐Blodgett‐Methode wurden Schichten eines zweidimensionalen supramolekularen Polymers (2DSP) aus Nickelbis(dithiolen)‐Komplexen (siehe Bild) an der Luft‐Wasser‐Grenzfläche erzeugt. Die freitragenden einlagigen Schichten sind 0.7–0.9 nm dick, können einige Quadratmillimeter groß sein und sind hoch aktive Elektrokatalysatoren der Wasserstoffentwicklung aus Wasser.
      PubDate: 2015-08-26T06:20:15.104167-05:
      DOI: 10.1002/ange.201506048
       
  • B(C6F5)3‐katalysierter Diwasserstofftransfer von einem
           ungesättigten Kohlenwasserstoff auf einen anderen
    • Abstract: Es wird über eine übergangsmetallfreie Transferhydrierung von 1,1‐disubstituierten Alkenen berichtet, in der ein Cyclohexa‐1,4‐dien die formale Diwasserstoffquelle darstellt. Der Prozess beginnt mit einer B(C6F5)3‐vermittelten Hydridabstraktion vom Diwasserstoffsurrogat unter Bildung eines Brønsted‐sauren Wheland‐Komplexes sowie [HB(C6F5)3]−. Eine Abfolge aus Protonen‐ und Hydridübertragungen auf das Alkensubstrat liefert dann das Alkan. Obwohl mehrere Carbeniumionzwischenstufen beteiligt sind, werden konkurrierende Reaktionswege, beispielsweise Diwasserstofffreisetzung und kationische Dimerisierungen von Reaktanten, weitgehend unterdrückt. Dies wird durch den Einsatz von Cyclohexa‐1,4‐dienen mit Methylgruppen an den C1‐ und C5‐Positionen sowie am C3‐Kohlenstoffatom, an dem die Hydridabstraktion stattfindet, ermöglicht. Die Konzentration an Alken ist eine weitere entscheidende Einflussgröße. Die unterschiedlichen Reaktionspfade wurden berechnet, woraus sich ein mechanistisches Bild ergibt, das mit den experimentellen Beobachtungen vollständig in Einklang ist. Bäumchen wechsel dich! Wheland‐Komplexe, die durch B(C6F5)3‐vermittelte Hydridabstraktion aus Cyclohexa‐1,4‐dienen erhalten werden, beteiligen sich an der Transferhydrierung von Alkenen. Probleme infolge von Carbeniumion‐Zwischenstufen, wie kationische Hetero‐ und Homodimerisierungen, werden durch sterische Abschirmung der hydridischen C3‐Position des H2‐Surrogats umgangen (siehe Schema). Der Mechanismus wurde durch quantenchemische Rechnungen nachvollzogen.
      PubDate: 2015-08-26T06:20:08.168979-05:
      DOI: 10.1002/ange.201504941
       
  • Optogenetic Apoptosis: Light‐Triggered Cell Death
    • Authors: Robert M. Hughes; David J. Freeman, Kelsey N. Lamb, Rebecca M. Pollet, Weston J. Smith, David S. Lawrence
      Abstract: An optogenetic Bax has been designed that facilitates light‐induced apoptosis. We demonstrate that mitochondrial recruitment of a genetically encoded light‐responsive Bax results in the release of mitochondrial proteins, downstream caspase‐3 cleavage, changes in cellular morphology, and ultimately cell death. Mutagenesis of a key phosphorylatable residue or modification of the C‐terminus mitigates background (dark) levels of apoptosis that result from Bax overexpression. The mechanism of optogenetic Bax‐mediated apoptosis was explored using a series of small molecules known to interfere with various steps in programmed cell death. Optogenetic Bax appears to form a mitochondrial apoptosis‐induced channel analogous to that of endogenous Bax. Optogenetische Apoptose: Eine optogenetische Strategie transformiert proapoptotische Bax‐Mutanten mit aberrantem Verhalten in lichtresponsive, genetisch kodierte Konstrukte, die auf Bestrahlung hin gezielt den Zelltod auslösen können.
      PubDate: 2015-08-25T06:40:45.058853-05:
      DOI: 10.1002/ange.201506346
       
  • Modular Architecture of Protein Binding Units for Designing Properties of
           Cellulose Nanomaterials
    • Abstract: Molecular biomimetic models suggest that proteins in the soft matrix of nanocomposites have a multimodular architecture. Engineered proteins were used together with nanofibrillated cellulose (NFC) to show how this type of architecture leads to function. The proteins consist of two cellulose‐binding modules (CBM) separated by 12‐, 24‐, or 48‐mer linkers. Engineering the linkers has a considerable effects on the interaction between protein and NFC in both wet colloidal state and a dry film. The protein optionally incorporates a multimerizing hydrophobin (HFB) domain connected by another linker. The modular structure explains effects in the hydrated gel state, as well as the deformation of composite materials through stress distribution and crosslinking. Based on this work, strategies can be suggested for tuning the mechanical properties of materials through the coupling of protein modules and their interlinking architectures. Faserverbund: Veränderte Proteine wurden mit Cellulose‐Nanofasern (NFC; grau/braun) kombiniert, um zeigen, wie eine multimodulare Architektur zu abgestimmten mechanischen Eigenschaften führt. Zwei Cellulose‐bindende Module (rot und blau) wurden durch 12‐, 24‐ oder 48‐mer‐Brücken (rote, grüne bzw. blaue Linien) verbunden und optional über eine Multimerisierungsdomäne (grün) verknüpft. Die Brücken beeinflussen die Protein‐NFC‐Wechselwirkungen in feuchten Kolloiden und trockenen Filmen.
      PubDate: 2015-08-25T06:40:42.798966-05:
      DOI: 10.1002/ange.201505980
       
  • Zinc‐Catalyzed Alkene Cyclopropanation through Zinc Vinyl Carbenoids
           Generated from Cyclopropenes
    • Abstract: The zinc‐catalyzed reaction of cyclopropenes with alkenes leading to vinylcyclopropane derivatives is reported. A broad range of alkenes (including highly substituted or functionalized alkenes) is compatible with this protocol. On the basis of trapping experiments and computational studies, this cyclopropanation reaction is proposed to proceed through initial formation of an electrophilic zinc vinyl carbenoid intermediate, which may be involved in a concerted cyclopropanation reaction. The reported protocol represents an unprecedented and simple strategy for the catalytic generation of zinc vinyl carbenoids, which are promising intermediates in organic synthesis. Zwei Dreiringe: Die Titelreaktion bietet einen bequemen und generellen Zugang zu Vinylcyclopropanderivaten. Mechanistische Studien sprechen für das Auftreten eines Zinkvinylcarben‐Intermediats, das eine konzertierte Cyclopropanierung eingeht. Die Studie ist ein Schritt hin zur Identifizierung geeigneter Vorstufen für die katalytische Erzeugung von Zinkcarbenoiden.
      PubDate: 2015-08-25T06:40:40.762918-05:
      DOI: 10.1002/ange.201505954
       
  • Porphyrin Boxes: Rationally Designed Porous Organic Cages
    • Authors: Soonsang Hong; Md. Rumum Rohman, Jiangtao Jia, Youngkook Kim, Dohyun Moon, Yonghwi Kim, Young Ho Ko, Eunsung Lee, Kimoon Kim
      Abstract: The porphyrin boxes (PB‐1 and PB‐2), which are rationally designed porous organic cages with a large cavity using well‐defined and rigid 3‐connected triangular and 4‐connected square shaped building units are reported. PB‐1 has a cavity as large as 1.95 nm in diameter and shows high chemical stability in a broad pH range (4.8 to 13) in aqueous media. The crystalline nature as well as cavity structure of the shape‐persistent organic cage crystals were intact even after complete removal of guest molecules, leading to one of the highest surface areas (1370 m2g−1) among the known porous organic molecular solids. The size of the cavities and windows of the porous organic cages can be modulated using different sized building units while maintaining the topology of the cages, as illustrated with PB‐2. Interestingly, PB‐2 crystals showed unusual N2 sorption isotherms as well as high selectivity for CO2 over N2 and CH4 (201 and 47.9, respectively at 273 K at 1 bar). Käfige nach Wahl: Eine rationale Strategie für die Synthese formstabiler organischer Käfige auf Porphyrinbasis wurde entwickelt. Die Größen der Kavitäten und der Fenster der organischen Käfige lassen sich modulieren, indem, unter Beibehaltung der Käfigtopologie, verschieden große Bausteine eingesetzt werden.
      PubDate: 2015-08-25T06:40:38.125034-05:
      DOI: 10.1002/ange.201505531
       
  • Nanonickel‐Catalyzed Suzuki–Miyaura Cross‐Couplings in
           Water
    • Authors: Sachin Handa; Eric D. Slack, Bruce H. Lipshutz
      Abstract: Nickel nanoparticles, formed in situ and used in combination with micellar catalysis, catalyze Suzuki–Miyaura cross‐couplings in water under very mild reaction conditions. Unter Wasser: Eine Kombination von Mizellkatalyse und in situ gebildeten Nickelnanopartikeln ermöglicht Suzuki‐Miyaura‐Kreuzkupplungen in Wasser unter milden Bedingungen. Die Substratbreite ist groß, und das Reaktionsmedium kann wiederverwendet werden.
      PubDate: 2015-08-25T06:40:34.74658-05:0
      DOI: 10.1002/ange.201505136
       
  • Conductive Elastomers with Autonomic Self‐Healing Properties
    • Abstract: Healable, electrically conductive materials are highly desirable and valuable for the development of various modern electronics. But the preparation of a material combining good mechanical elasticity, functional properties, and intrinsic self‐healing ability remains a great challenge. Here, we design composites by connecting a polymer network and single‐walled carbon nanotubes (SWCNTs) through host–guest interactions. The resulting materials show bulk electrical conductivity, proximity sensitivity, humidity sensitivity and are able to self‐heal without external stimulus under ambient conditions rapidly. Furthermore, they also possess elasticity comparable to commercial rubbers. Kandidaten für intelligente Robotik: Selbstheilende, leitfähige Komposite wurden hergestellt, indem einwandige Kohlenstoffnanoröhren mit einem Polymernetzwerk durch Wirt‐Gast‐Wechselwirkungen (siehe Bild; β‐CD=β‐Cyclodextrin) verbunden wurden. Das Poly‐ (2‐hydroxyethylmethacrylat)‐SWCNT‐Komposit vereint elektrische Leitfähigkeit, Näherungsempfindlichkeit, Feuchtigkeitsempfindlichkeit und autonome Selbstheilungseigenschaften.
      PubDate: 2015-08-25T06:40:31.843369-05:
      DOI: 10.1002/ange.201505790
       
  • Priestley‐Medaille für Mostafa
           El‐Sayed/FPdGi‐Wissenschaftspreis für Samuel Sánchez
           Ordóñez/FEMS‐Lwoff‐Preis für Rudolf K.
           Thauer/Kurz gemeldet
    • PubDate: 2015-08-25T06:40:28.632415-05:
      DOI: 10.1002/ange.201506478
       
  • Silicification‐Induced Cell Aggregation for the Sustainable
           Production of H2 under Aerobic Conditions
    • Authors: Wei Xiong; Xiaohong Zhao, Genxing Zhu, Changyu Shao, Yaling Li, Weimin Ma, Xurong Xu, Ruikang Tang
      Abstract: Photobiological hydrogen production is of great importance because of its promise for generating clean renewable energy. In nature, green algae cannot produce hydrogen as a result of the extreme sensitivity of hydrogenase to oxygen. However, we find that silicification‐induced green algae aggregates can achieve sustainable photobiological hydrogen production even under natural aerobic conditions. The core–shell structure of the green algae aggregates creates a balance between photosynthetic electron generation and hydrogenase activity, thus allowing the production of hydrogen. This finding provides a viable pathway for the solar‐driven splitting of water into hydrogen and oxygen to develop green energy alternatives by using rationally designed cell–material complexes. Grünalgenaggregate, die durch Biomineralisation entstehen, sind ein neuartiges Hybridmaterial auf Zellbasis für die nachhaltige Wasserstofferzeugung, sogar unter natürlichen aeroben Bedingungen. Die photobiologische Bildung von Wasserstoff beruht auf einer räumlich‐funktionellen Differenzierung der Zellen im Aggregat.
      PubDate: 2015-08-25T06:40:26.757959-05:
      DOI: 10.1002/ange.201504634
       
  • Synthese überbrückter Diketopiperazine mit Hilfe des
           persistenten Radikaleffekts und eine formale Synthese von Bicyclomycin
    • Abstract: Ein konzeptionell neuer und vereinheitlichter Zugang zu vielfältigen überbrückten Diketopiperazinen (DKP) mit variabler Ringgröße wurde auf der Basis des persistenten Radikaleffekts entwickelt. Die Methode ermöglicht einen Zugang zu den Grundgerüsten überbrückter Diketopiperazinalkaloide und wurde in einer formalen Synthese des Antibiotikums Bicyclomycin angewendet. Persistente Cyclisierung! Ein allgemein anwendbarer radikalischer Zugang zu vielfältigen überbrückten Diketopiperazinen wurde auf der Basis des persistenten Radikaleffekts entwickelt. Die Methode öffnet einen schnellen Zugang zu dreidimensionalen heterocyclischen Architekturen und wurde in einer formalen Synthese des Antibiotikums Bicyclomycin angewendet.
      PubDate: 2015-08-25T06:40:22.881957-05:
      DOI: 10.1002/ange.201504883
       
  • Frontispiz: Translating Molecular Recognition into a Pressure Signal to
           enable Rapid, Sensitive, and Portable Biomedical Analysis
    • Authors: Zhi Zhu; Zhichao Guan, Dan Liu, Shasha Jia, Jiuxing Li, Zhichao Lei, Shuichao Lin, Tianhai Ji, Zhongqun Tian, Chaoyong James Yang
      Abstract: Biomedizinische Analyse Der Gasdruck lässt sich als Auslesesignal für ein hoch empfindliches bioanalytisches Instrument verwenden, wie C. Yang et al. in ihrer Zuschrift auf S. 10594 ff. demonstrieren. Die Kombination von H2O2‐Zersetzung mit einem Antikörper‐Assay ermöglicht die Detektion verschiedener Analyten.
      PubDate: 2015-08-25T06:31:00.036483-05:
      DOI: 10.1002/ange.201583661
       
  • Das erweiterte genetische Alphabet
    • Authors: Denis A. Malyshev; Floyd E. Romesberg
      Abstract: Seit dem letzten gemeinsamen Vorfahren allen Lebens auf der Erde wird die gesamte biologische Information durch ein genetisches Alphabet codiert, das aus nur vier Nucleotiden und den von ihnen gebildeten zwei Basenpaaren besteht. Aus langjährigen Versuchen, aus zwei synthetischen Nucleotiden ein drittes, nichtnatürliches Basenpaar (UBP) zu formen, haben sich jetzt drei vielversprechende Kandidaten herauskristallisiert. Eines dieser UBPs basiert auf alternativen Wasserstoffbrücken, während die beiden anderen durch hydrophobe Kräfte und Stapelkräfte stabilisiert werden. Alle drei dieser UBPs werden bemerkenswert effizient und zuverlässig repliziert und transkribiert. Die beiden letztgenannten UBP‐Typen belegen, dass nicht nur auf Basis von Wasserstoffbrücken Erbinformation gespeichert und wieder abgerufen werden kann. Dieser Aufsatz beschreibt die jüngsten Entwicklungen auf dem Gebiet der UBPs sowie ihre mögliche Anwendungen, einschließlich der Erweiterung der Evolution um den Einbau neuer Funktionalität sowie der Erschaffung semisynthetischen Lebens, das zusätzliche Information speichern kann. Dreisatz: Nur vier Nucleotide sowie die beiden von ihnen gebildeten Basenpaare (d)G‐(d)C und d(A)‐dT/U ergeben den Bauplan für die natürlichen Nucleinsäuren und die gesamte in ihnen codierte Erbinformation. Im letzten Jahrzehnt haben nun drei Klassen nichtnatürlicher Basenpaare einen hohen Entwicklungsstand erreicht. Dieser Aufsatz beschreibt den Weg dorthin und die bereits möglichen, vielleicht revolutionären Anwendungen nichtnatürlicher Basenpaare.
      PubDate: 2015-08-25T06:30:18.316153-05:
      DOI: 10.1002/ange.201502890
       
  • Structure, Biosynthesis, and Occurrence of Bacterial Pyrrolizidine
           Alkaloids
    • Abstract: Pyrrolizidine alkaloids (PAs) are widespread plant natural products with potent toxicity and bioactivity. Herein, the identification of bacterial PAs from entomopathogenic bacteria using differential analysis by 2D NMR spectroscopy (DANS) and mass spectrometry is described. Their biosynthesis was elucidated to involve a non‐ribosomal peptide synthetase. The occurrence of these biosynthesis gene clusters in Gram‐negative and Gram‐positive bacteria indicates an important biological function in bacteria. Die Strukturen von bakteriellen Pyrrolizidin‐Alkaloiden aus Xenorhabdus, den so genannten Pyrrolizixenamiden, werden durch zweidimensionale NMR‐Spektroskopie und Massenspektrometrie aufgeklärt. Zudem wird gezeigt, dass die bimodulare nicht‐ribosomale Peptidsynthetase PxaA und die einzigartige Monooxygenase PxaB an der Biosynthese dieser Verbindungen entscheidend beteiligt sind.
      PubDate: 2015-08-25T06:30:12.539698-05:
      DOI: 10.1002/ange.201504877
       
  • Switchable Lipids: Conformational Change for Fast pH‐Triggered
           Cytoplasmic Delivery
    • Authors: Warren Viricel; Amira Mbarek, Jeanne Leblond
      Abstract: Liposome schützen ihre Ladung während des Transports und setzen sie dann schnell und selektiv am Bestimmungsort frei. In ihrer Zuschrift (
      DOI : 10.1002/ange.201504661) stellen J. Leblond et al. schaltbare Liposome vor, welche die Ansäuerung infolge der Endozytose nutzen. Die Liposome sind unter physiologischen Bedingungen monatelang stabil, geben ihren Inhalt in sauren Medien aber binnen weniger als 15 min ab. Mit diesem Ansatz kann der Transport von Wirkstoffen ins Zytosol deutlich verbessert werden.
      PubDate: 2015-08-24T04:10:28.311929-05:
       
  • A Unique Ternary Semiconductor–(Semiconductor/Metal)
           Nano‐Architecture for Efficient Photocatalytic Hydrogen Evolution
    • Abstract: Metallnanopartikel dekorieren die segmentierten Mäntel um ein einzigartiges eindimensionales ternäres Heteronanostäbchen [Struktur siehe Bild; Nanostäbchen: ZnS (Zn blau, S gelb); Mäntel: CdS (Cd orange); Nanopartikel: Gold (Au violett)]. J. Jiang, S.‐H. Yu et al. zeigen in ihrer Zuschrift (10.1002/ange.201505442), wie dieses System durch sequenzielle chemische Transformationen aufgebaut wird. Die Anordnung ermöglicht einen gesteuerten Ladungsfluss für die Elektron‐Loch‐Trennung und damit eine effiziente Photokatalyse.
      PubDate: 2015-08-24T04:10:26.464089-05:
      DOI: 10.1002/ange.201507429
       
  • Unusual H‐bond Topology and Bifurcated H‐bonds in the
           2‐Fluoroethanol Trimer
    • Abstract: Eine einzigartige Wasserstoffbrückentopologie wird für das 2‐Fluorethanol‐Trimer von J. Xu et al. in ihrer Zuschrift (
      DOI : 10.1002/ange.201505934) beschrieben. Mithilfe von Fourier‐Transformations‐Mikrowellenspektroskopie weisen sie nach, dass ein heterochirales Trimer mit offener OH⋅⋅⋅OH‐Brückenanordnung vorliegt. Trimere von anderen kleinen Alkoholen und Wasser bilden dagegen OH⋅⋅⋅OH‐verbrückte Ringe, die im Fall chiraler Untereinheiten klar eine homochirale Aggregation bevorzugen.
      PubDate: 2015-08-24T04:10:24.687589-05:
       
  • Selective Alcohol Oxidation by a Copper‐TEMPO Catalyst: Mechanistic
           Insights by Simultaneously Coupled Operando EPR/UV‐Vis/ATR‐IR
           Spectroscopy
    • Abstract: Um den Mechanismus der aeroben Kupfer/TEMPO‐katalysierten Alkoholoxidation aufzuklären, wurden Operando‐ATR‐IR‐, UV/Vis‐ und EPR‐Spektroskopie erstmals simultan gekoppelt, wie A. Brückner, J. Rabeah, U. Bentrup und R. Stößer in ihrer Zuschrift (
      DOI : 10.1002/ange.201504813) beschreiben. TEMPO aktiviert den Sauerstoff und stabilisiert das aktive (bpy)(NMI)CuII‐O2‐Intermediat, welches durch Elektronenübertragung des CuI‐Ausgangskomplexes auf molekularen Sauerstoff gebildet wird.
      PubDate: 2015-08-24T04:10:22.763689-05:
       
  • Cyclic [2]Catenane Dimers, Trimers, and Tetramers
    • Abstract: Dimere, trimere und tetramere cyclische [2]Catenane werden mithilfe eines Natriumions als Templat in einer Eintopfreaktion durch dynamische Iminbildung eines Diamins mit einem Tetraaldehyd erhalten. In ihrer Zuschrift (
      DOI : 10.1002/ange.201505903) beschreiben S.‐H. Chiu et al. die Isolierung und Charakterisierung der oligomeren cyclischen [2]Catenane als stabile, kovalent gebundene Verbindungen nach Reduktion und Methylierung.
      PubDate: 2015-08-24T04:10:20.9085-05:00
       
  • A Strategy to Control the Reactivation of Frustrated Lewis Pairs from
           Shelf‐Stable Carbene Borane Complexes
    • Authors: Yoichi Hoshimoto; Takuya Kinoshita, Masato Ohashi, Sensuke Ogoshi
      Abstract: Ein Wahrsager blickt in seine Kristallkugel, um die Zukunft eines Lewis‐Säure/Base‐Addukts zu deuten. Wenn seine Hand (ein externer Reiz) die Phosphinoxid‐Einheit greift und rotiert, entsteht ein hoch aktives frustriertes Lewis‐Paar in einem Prozess, der von S. Ogoshi, Y. Hoshimoto et al. in ihrer Zuschrift (
      DOI : 10.1002/ange.201505974) untersucht wird. Diese Reaktivierung der Frustration (und die hohe Reaktivität) ist als Sprung in der Kristallkugel dargestellt.
      PubDate: 2015-08-24T04:10:18.450727-05:
       
  • Regioregular Synthesis of Azaborine Oligomers and a Polymer with a syn
           Conformation Stabilized by NH⋅⋅⋅π
           Interactions
    • Abstract: Regioreguläre 1,2‐Azaborin‐Oligomere und ein Polymer wurden von F. Jäkle, S.‐Y. Liu et al. synthetisiert. Wie die Autoren in ihrer Zuschrift (10.1002/ange.201504822) erläutern, zeigen diese Materialien bathochrome Verschiebungen der Absorptions‐ und Emissionsmaxima mit zunehmender Kettenlänge, in Übereinstimmung mit einer langer effektiven Konjugationslänge. Eine Röntgenkristallstruktur des Dimers und Computerstudien offenbaren eine NH⋅⋅⋅π‐Wechselwirkung zwischen benachbarten 1,2‐Azaborin‐Einheiten als konformationsbestimmendes Element, das eine bevorzugte koplanare Anordnung bewirkt.
      PubDate: 2015-08-24T04:10:15.995196-05:
      DOI: 10.1002/ange.201507513
       
  • Polymeric Micelle Assembly for the Smart Synthesis of Mesoporous Platinum
           Nanospheres with Tunable Pore Sizes
    • Authors: Yunqi Li; Bishnu Prasad Bastakoti, Victor Malgras, Cuiling Li, Jing Tang, Jung Ho Kim, Yusuke Yamauchi
      Abstract: Polymere Mizellen werden von Y. Yamauchi, B. P. Bastakoti et al. in ihrer Zuschrift (
      DOI : 10.1002/ange.201505232) für die Herstellung gut dispergierter mesoporöser Pt‐Nanokugeln verwendet. Ein Kern/Schale/Kranz‐Triblockcopolymer [Poly(styrol‐b‐2‐vinylpyridin‐b‐ethylenoxid), PS‐b‐P2VP‐b‐PEO] wird als porenbildendes Reagens eingesetzt. Die negativ geladenen PtCl42−‐Ionen wechselwirken bevorzugt mit den protonierten P2VP‐Blöcken, während die freien PEO‐Ketten die Aggregation der Pt‐Nanokugeln verhindern.
      PubDate: 2015-08-24T04:10:13.90839-05:0
       
  • Blending Cr2O3 into a NiO–Ni Electrocatalyst for Sustained Water
           Splitting
    • Abstract: The rising H2 economy demands active and durable electrocatalysts based on low‐cost, earth‐abundant materials for water electrolysis/photolysis. Here we report nanoscale Ni metal cores over‐coated by a Cr2O3‐blended NiO layer synthesized on metallic foam substrates. The Ni@NiO/Cr2O3 triphase material exhibits superior activity and stability similar to Pt for the hydrogen‐evolution reaction in basic solutions. The chemically stable Cr2O3 is crucial for preventing oxidation of the Ni core, maintaining abundant NiO/Ni interfaces as catalytically active sites in the heterostructure and thus imparting high stability to the hydrogen‐evolution catalyst. The highly active and stable electrocatalyst enables an alkaline electrolyzer operating at 20 mA cm−2 at a voltage lower than 1.5 V, lasting longer than 3 weeks without decay. The non‐precious metal catalysts afford a high efficiency of about 15 % for light‐driven water splitting using GaAs solar cells. Ein dreiphasiger Elektrokatalysator bestehend aus einem Nickelkern mit einer Cr2O3‐vermischten NiO‐Schicht (CrNN) auf Metallschaumsubstrat zeigt hervorragende Aktivität und Stabilität in der Wasserstoffentwicklung in basischer Lösung. Der CrNN‐Katalysator ermöglichte eine kontinuierliche Wasserelektrolyse über mehr als 500 h bei einer Spannung von unter 1.5 V.
      PubDate: 2015-08-24T04:10:10.224559-05:
      DOI: 10.1002/ange.201504815
       
  • Selective Ruthenium‐Catalyzed Hydrochlorination of Alkynes:
           One‐Step Synthesis of Vinylchlorides
    • Abstract: An unprecedented ruthenium‐catalyzed direct and selective alkyne hydrochlorination is reported and leads to vinylchlorides in excellent yields with atom economy. The reaction proceeds at room temperature from terminal alkynes and provides a variety of chloroalkenes. Only the regioisomer resulting from the formal Markovnikov addition is selectively formed. Mechanistic studies show the stereoselective syn addition of HCl to alkynes at room temperature and suggest a chloro hydrido RuIV species as a key intermediate of the reaction. Neuzugang: Eine effiziente und direkte Route zu Vinylchloriden besteht in der selektiven rutheniumkatalysierten Hydrochlorierung von Alkinen. Die syn‐Addition von HCl verläuft unter milden Bedingungen in ausgezeichneten Ausbeuten. cod=1,5‐Cyclooctadien, Cp*=C5Me5, DCE=1,2‐Dichlorethan.
      PubDate: 2015-08-24T04:10:07.269785-05:
      DOI: 10.1002/ange.201505144
       
  • Synthesis of Silicate Zeolite Analogues Using Organic Sulfonium Compounds
           as Structure‐Directing Agents
    • Authors: Changbum Jo; Sungjune Lee, Sung June Cho, Ryong Ryoo
      Abstract: A microporous crystalline silica zeolite of the MEL structure type and three other zeolite analogues composed of germanosilicate frameworks were synthesized using tributylsulfonium, triphenylsulfonium, or tri(para‐tolyl)sulfonium as the structure‐directing agent. The germanosilicates thus obtained had ISV, ITT, or a new zeolite structure depending on the synthesis conditions. The structure of the new germanosilicate was solved using X‐ray powder diffraction data with the aid of a charge‐flipping method. The solution indicated a crystal structure belonging to the P63/mmc space group with cell parameters of a=16.2003 Å and c=21.8579 Å. After calcination, the new germanosilicate material exhibited two types of accessible micropores with diameters of 0.61 and 0.78 nm. Ein Zeolith mit MEL‐Struktur und drei weitere Germanosilicat‐Zeolithe wurden unter Verwendung von organischen Sulfonium‐Verbindungen als strukturdirigierende Reagentien synthetisiert. In Abhängigkeit von den Synthesebedingungen hatten die Germanosilicate ISV‐, ITT‐ oder eine neuartige Zeolith‐Struktur. Das neue Germanosilicat hat nach der Kalzinierung zwei Arten von zugänglichen Mikroporen mit Durchmessern von 0.61 und 0.78 nm.
      PubDate: 2015-08-21T05:40:29.167937-05:
      DOI: 10.1002/ange.201506678
       
  • Stoichiometric Sensing to Opt between Gelation and Crystallization
    • Authors: Adiyala Vidyasagar; Kana M. Sureshan
      Abstract: A new class of organogelators having a cyclohexane‐1a,3a‐diol motif capable of congealing non‐polar liquids was developed. These gelators underwent crystallization at low concentration and gelation above the critical gelation concentration (CGC) in the same solvent. The crystals and gel fibers were analyzed by single crystal XRD and PXRD respectively, which revealed their different modes of assembly. The XRD studies and thermogravimetric analysis (TGA) confirmed that the crystals contain a water of crystallization whereas the gel fibers do not. A systematic study revealed that when the concentration of the gelator exceeds that of adventitious water in the solvent, it congeals the solvent and when the concentration of the gelator is less than water, it undergoes crystallization. This unprecedented stoichiometric sensing behavior in deciding the mode of self‐assembly offers a handle to opt between mutually competing gelation and crystallization. We have confirmed that the system can be biased to congeal or crystallize by varying the amount of water. Molekulares Quorum Sensing hilft Organogelatoren mit einem Cyclohexandiol‐Motiv bei der Entscheidung zwischen zwei Selbstorganisationsmodi: Liegt die Konzentration des Gelators unter derjenigen von Wasserspuren im System, kommt es zur Kristallisation; ist die Konzentration aber höher, so wird das Lösungsmittel unter Bildung eines stabilen Organogels gebunden.
      PubDate: 2015-08-21T05:40:27.02429-05:0
      DOI: 10.1002/ange.201506544
       
  • Enantiospecific CH Activation Using Ruthenium Nanocatalysts
    • Abstract: The activation of CH bonds has revolutionized modern synthetic chemistry. However, no general strategy for enantiospecific CH activation has been developed to date. We herein report an enantiospecific CH activation reaction followed by deuterium incorporation at stereogenic centers. Mechanistic studies suggest that the selectivity for the α‐position of the directing heteroatom results from a four‐membered dimetallacycle as the key intermediate. This work paves the way to novel molecular chemistry on nanoparticles. Verschiedene Verbindungen, wie Amine, Aminosäuren und Peptide, können in Gegenwart eines Ruthenium‐Nanokatalysators unter milden Bedingungen enantiospezifisch C‐H‐aktiviert und deuteriert werden. Berechnungen ergeben einen viergliedrigen Dimetallacyclus als Schlüsselintermediat und zeigen, dass die kollektive Bewegung von Oberflächenmolekülen durch Modifizieren der lokalen elektronischen Struktur die C‐H‐Aktivierung erleichtert.
      PubDate: 2015-08-14T05:10:20.401347-05:
      DOI: 10.1002/ange.201504554
       
  • Do Anti‐Bredt Natural Products Exist? Olefin Strain Energy as a
           Predictor of Isolability
    • Authors: Elizabeth H. Krenske; Craig M. Williams
      Abstract: Die Bredt‐Regel für Brückenkopfalkene ist für physikalisch‐organische Chemiker von großem Interesse, wurde jedoch selten auf Naturstoffe angewendet. In ihrer Zuschrift (
      DOI : 10.1002/ange.201503822) zeigen C. M. Williams und E. H. Krenske, wie Berechnungen der Olefinspannungsenergie, eingeführt von Schleyer, die Stabilität komplexer Naturstoffe mit Brückenkopfalkenen vorhersagen. Dies hilft, die Plausibilität der Struktur neu identifizierter Naturstoffe, bei denen eine Brückenkopfalkeneinheit vermutet wird, zu prüfen.
      PubDate: 2015-08-13T12:10:16.955811-05:
       
  • Titelbild: Enantiospecific CH Activation Using Ruthenium
           Nanocatalysts (Angew. Chem. 36/2015)
    • Pages: 10519 - 10519
      Abstract: Die enantiospezifische C‐H‐Aktivierung mit einem Ruthenium‐Nanokatalysator ermöglicht die Deuterium‐Markierung von 25 bioaktiven Verbindungen, wie Aminosäuren und Peptiden, mit vollständigem Konfigurationserhalt. In der Zuschrift auf S. 10620 ff. schlagen G. Pieters et al. einen viergliedrigen Dimetallacyclus als Schlüsselintermediat vor und postulieren, dass die kollektive Bewegung von Oberflächenmolekülen die C‐H‐Aktivierung erleichtert, indem die lokale elektronische Struktur moduliert wird.
      PubDate: 2015-08-13T12:10:14.945929-05:
      DOI: 10.1002/ange.201507259
       
  • Graphisches Inhaltsverzeichnis: Angew. Chem. 36/2015
    • Pages: 10523 - 10537
      PubDate: 2015-08-25T06:31:00.688566-05:
      DOI: 10.1002/ange.201583611
       
  • Top‐Beiträge aus unseren Schwesterzeitschriften: Angew. Chem.
           36/2015
    • Pages: 10540 - 10543
      PubDate: 2015-08-25T06:31:25.015162-05:
      DOI: 10.1002/ange.201583613
       
  • Jianwei Sun
    • Pages: 10544 - 10544
      Abstract: „Wenn ich kein Wissenschaftler wäre, wäre ich ein sorgloser Bauer. Mein Lieblingsgericht ist gebratener Schnittlauch mit Ei. ...“ Dies und mehr von und über Jianwei Sun finden Sie auf Seite 10544.
      PubDate: 2015-04-27T03:40:04.237564-05:
      DOI: 10.1002/ange.201502973
       
  • Humboldt‐ und Bessel‐Forschungspreise 2014–2015
    • Pages: 10545 - 10546
      PubDate: 2015-07-14T11:50:31.930615-05:
      DOI: 10.1002/ange.201505594
       
  • Fundamental Concepts in Heterogeneous Catalysis. Von Jens K.
           Nørskov, Felix Studt, Frank Abild‐Pedersen und Thomas Bligaard.
           
    • Authors: Francesc Illas
      Pages: 10547 - 10548
      Abstract: John Wiley and Sons, Hoboken 2014. 208 S., geb., 83.70 €.—ISBN 978‐1118888957
      PubDate: 2015-07-27T13:40:04.765899-05:
      DOI: 10.1002/ange.201506018
       
  • Die Mikroben in uns und der Wettlauf um die Struktur und Biosynthese von
           Colibactin
    • Authors: Helge B. Bode
      Pages: 10550 - 10553
      Abstract: Bakterien, die in und auf uns leben, beeinflussen unsere Gesundheit massiv und wurden in ihrer Bedeutung bisher unterschätzt. Dazu gehört auch die Produktion niedermolekularer Naturstoffe durch „unsere”︁ Bakterien, die sowohl chemisch als auch biologisch sehr interessant sein können, wie es der Wettlauf um die Biosynthese und Struktur des Colibactins, einer genotoxischen Substanz aus einem humanen Darmbakterium, beweist.
      PubDate: 2015-07-14T11:50:34.399885-05:
      DOI: 10.1002/ange.201505341
       
  • Iterative Synthesen: das Tor zu neuen Automationsprotokollen
    • Authors: Jan Hartwig; Andreas Kirschning
      Pages: 10554 - 10557
      Abstract: Automation steht wieder auf der Tagesordnung! Der erste automatisierte, iterative C‐C‐Kupplungsprozess nutzt die beiden Gesichter von MIDA‐Boronaten. Es werden die Möglichkeiten und Herausforderungen offenbart, wie iterative Synthesen mit komplexen, bifunktionalisierten Bausteinen unter Nutzung von „Liquid‐Handling”︁‐Systemen sogar Naturstoffsynhesen möglich machen.
      PubDate: 2015-07-14T11:50:35.424171-05:
      DOI: 10.1002/ange.201504615
       
  • Redoxaktive NOx‐Liganden in palladiumvermittelten Prozessen
    • Pages: 10558 - 10570
      Abstract: Dieser Kurzaufsatz fasst jüngste Arbeiten über redoxaktive (“non‐innocent”) NOx‐Liganden (x=1, 2 oder 3) in ausgewählten Pd‐vermittelten Prozessen, beispielsweise Alken‐ und aromatischen Oxidationen, zusammen. Im Mittelpunkt stehen mechanistische Studien, sowie Betrachtungen zu den Parallelen zwischen neueren Umsetzungen, wie C‐H‐Bindungsaktivierungen und der Wacker‐Oxidation, und früheren Arbeiten zur Funktionalisierung von Aromaten und Alkenen mit PdII‐Salzen. Unmittelbar beteiligt: Die Redoxaktivität von NOx‐Anionen in Pd‐katalysierten Prozessen hat unlängst beachtliche Aufmerksamkeit erfahren, und folglich wurde die Entwicklung neuer Methoden zur C‐H‐Bindungsaktivierung, Wacker‐Oxidation und Diacetoxylierung terminaler Alkene vorangetrieben. Diese Ergebnisse werden im Kontext klassischer Erkenntnisse zur Verwendung von NOx‐Liganden in Pd‐vermittelten Reaktionen betrachtet.
      PubDate: 2015-07-23T11:40:34.547515-05:
      DOI: 10.1002/ange.201411487
       
  • Biomimetische Selbstheilung
    • Authors: Charles E. Diesendruck; Nancy R. Sottos, Jeffrey S. Moore, Scott R. White
      Pages: 10572 - 10593
      Abstract: Selbstheilung ist ein natürlicher Vorgang, der allen lebenden Organismen zu eigen ist und eine höhere Lebensspanne sowie die Fähigkeit zur Anpassung an Umgebungsveränderungen mit sich bringt. Inspiriert von dieser evolutionär entwickelten Funktionalität haben Wissenschaftler und Ingenieure synthetische Materialien mit Selbstheilungsvermögen erschaffen. In Anlehnung an mechanisch ausgelöste chemische Vorgänge und die Speicherung und Abgabe flüssiger Reagentien in der Natur wurden neue Materialien mit höherer Lebensspanne entwickelt, die nach Beschädigung ihre mechanische Integrität sowie zusätzliche Funktionen regenerieren können. Dieser Aufsatz beschreibt die Grundlagen dieses aktuellen Gebiets an der Schnittstelle zwischen Chemie, Physik, Material‐ und Ingenieurwissenschaften. Die Natur macht es vor: Die Evolution hat biologische Organismen mit der Fähigkeit zur Selbstheilung ausgestattet. Mit Blick auf die Prinzipien der Natur versuchen auch Forscher, synthetische Materialien mit Selbstheilungsvermögen zu erschaffen, die nach Beschädigung ihre mechanische Integrität und spezifische Funktionen regenerieren können.
      PubDate: 2015-07-21T13:40:05.34251-05:0
      DOI: 10.1002/ange.201500484
       
  • Translating Molecular Recognition into a Pressure Signal to enable Rapid,
           Sensitive, and Portable Biomedical Analysis
    • Authors: Zhi Zhu; Zhichao Guan, Dan Liu, Shasha Jia, Jiuxing Li, Zhichao Lei, Shuichao Lin, Tianhai Ji, Zhongqun Tian, Chaoyong James Yang
      Pages: 10594 - 10599
      Abstract: Herein, we demonstrate that a very familiar, yet underutilized, physical parameter—gas pressure—can serve as signal readout for highly sensitive bioanalysis. Integration of a catalyzed gas‐generation reaction with a molecular recognition component leads to significant pressure changes, which can be measured with high sensitivity using a low‐cost and portable pressure meter. This new signaling strategy opens up a new way for simple, portable, yet highly sensitive biomedical analysis in a variety of settings. Ein vertrauter, aber kaum genutzter physikalischer Parameter – der Gasdruck – kann als Auslesesignal für die hochempfindliche Bioanalyse fungieren. Die Kombination der H2O2‐Zersetzung durch Catalase oder Pt‐Nanopartikel mit einem Antikörper‐basierten Sandwich‐Assay ermöglicht die Detektion verschiedener Analyten. Diese neue Strategie bildet die Grundlage für eine einfache, tragbare, aber hochempfindliche biomedizinische Analytik. Strep=Streptavidin, Bio=Biotin.
      PubDate: 2015-07-14T07:52:11.603658-05:
      DOI: 10.1002/ange.201503963
       
  • Spatial, Hysteretic, and Adaptive Host–Guest Chemistry in a
           Metal–Organic Framework with Open Watson–Crick Sites
    • Pages: 10600 - 10605
      Abstract: Biological and artificial molecules and assemblies capable of supramolecular recognition, especially those with nucleobase pairing, usually rely on autonomous or collective binding to function. Advanced site‐specific recognition takes advantage of cooperative spatial effects, as in local folding in protein–DNA binding. Herein, we report a new nucleobase‐tagged metal–organic framework (MOF), namely ZnBTCA (BTC=benzene‐1,3,5‐tricarboxyl, A=adenine), in which the exposed Watson–Crick faces of adenine residues are immobilized periodically on the interior crystalline surface. Systematic control experiments demonstrated the cooperation of the open Watson–Crick sites and spatial effects within the nanopores, and thermodynamic and kinetic studies revealed a hysteretic host–guest interaction attributed to mild chemisorption. We further exploited this behavior for adenine–thymine binding within the constrained pores, and a globally adaptive response of the MOF host was observed. Eine globale Angelegenheit: Eine Metall‐organische Gerüstverbindung (MOF), die periodisch immobilisierte Adeninreste enthält, deren Watson‐Crick‐Flächen in das Kristallinnere weisen, zeigt ein kooperatives Verhalten zwischen den offenen Watson‐Crick‐Zentren und Einflüssen des Raumes innerhalb der Nanoporen. Die Kooperativität wurde genutzt, um Adenin‐Thymin‐Bindungen innerhalb der beengten Poren zu bilden (siehe Bild), worauf eine globale adaptive Antwort des MOF beobachtet wurde.
      PubDate: 2015-07-14T11:50:30.130082-05:
      DOI: 10.1002/ange.201502045
       
  • A Functional Role for Aβ in Metal Homeostasis? N‐Truncation
           and High‐Affinity Copper Binding
    • Pages: 10606 - 10610
      Abstract: Accumulation of the β‐amyloid (Aβ) peptide in extracellular senile plaques rich in copper and zinc is a defining pathological feature of Alzheimer′s disease (AD). The Aβ1–x (x=16/28/40/42) peptides have been the primary focus of CuII binding studies for more than 15 years; however, the N‐truncated Aβ4–42 peptide is a major Aβ isoform detected in both healthy and diseased brains, and it contains a novel N‐terminal FRH sequence. Proteins with His at the third position are known to bind CuII avidly, with conditional log K values at pH 7.4 in the range of 11.0–14.6, which is much higher than that determined for Aβ1–x peptides. By using Aβ4–16 as a model, it was demonstrated that its FRH sequence stoichiometrically binds CuII with a conditional Kd value of 3×10−14 M at pH 7.4, and that both Aβ4–16 and Aβ4–42 possess negligible redox activity. Combined with the predominance of Aβ4–42 in the brain, our results suggest a physiological role for this isoform in metal homeostasis within the central nervous system. Das N‐verkürzte Aβ4–42‐Peptid ist eine wichtige β‐Amyloid(Aβ)‐Isoform in gesundem Hirngewebe und in den CuII‐reichen Plaques der Alzheimer‐Krankheit. Anhand eines Aβ4–16‐Modellpeptids wurde gezeigt, dass die N‐terminale FRH‐Sequenz (siehe Struktur) CuII (magenta) mit deutlich höherer Affinität bindet als die andere wichtige Isoform Aβ1–42. CuII‐gebundenes Aβ4–42 erzeugt überdies keine Hydroxylradikale, sodass Aβ4–42 ein redoxinerter CuII‐Fänger sein könnte.
      PubDate: 2015-07-14T07:51:41.021337-05:
      DOI: 10.1002/ange.201502644
       
  • Directional Materials—Nanoporous Organosilica Monoliths with
           Multiple Gradients Prepared Using Click Chemistry
    • Authors: Andreas Schachtschneider; Martin Wessig, Martin Spitzbarth, Adrian Donner, Christian Fischer, Malte Drescher, Sebastian Polarz
      Pages: 10611 - 10615
      Abstract: The existence of more than one functional entity is fundamental for materials, which are desired of fulfilling complementary or succeeding tasks. Whereas it is feasible to make materials with a homogeneous distribution of two different, functional groups, cases are extremely rare exhibiting a smooth transition from one property to the next along a defined distance. We present a new approach leading to high‐surface area solids with functional gradients at the microstructural level. Periodically ordered mesoporous organosilicas (PMOs) and aerogel‐like monolithic bodies with a maximum density of azide groups were prepared from a novel sol–gel precursor. The controlled and fast conversion of the azide into numerous functions by click chemistry is the prerequisite for the implementation of manifold gradient profiles. Herein we discuss materials with chemical, optical and structural gradients, which are interesting for all applications requiring directionality, for example, chromatography. Die Richtung stimmt: Richtungsabhängigkeit in nanoporösen Materialien konnte erzielt werden, indem chemische Gradienten in Form oberflächengebundener funktioneller organischer Gruppen eingeführt wurden. Beinahe jede gewünschte funktionelle Gruppe kann mittels Klick‐Chemie an der Oberfläche des nanoporösen Materials angebracht werden.
      PubDate: 2015-07-16T12:20:15.988573-05:
      DOI: 10.1002/ange.201502878
       
  • Barrierless Single‐Electron‐Induced cis–trans
           Isomerization
    • Authors: Shachar Klaiman; Lorenz S. Cederbaum
      Pages: 10616 - 10619
      Abstract: Lowering the activation energy of a chemical reaction is an essential part in controlling chemical reactions. By attaching a single electron, a barrierless path for the cis–trans isomerization of maleonitrile on the anionic surface is formed. The anionic activation can be applied in both reaction directions, yielding the desired isomer. We identify the microscopic mechanism that leads to the formation of the barrierless route for the electron‐induced isomerization. The generalization to other chemical reactions is discussed. Ein einziges Elektron kann die Aktivierungsenergie der cis‐trans‐Isomerisierung zwischen Maleinsäuredinitril und Fumarsäuredinitril verschwinden lassen. Die Aktivierung erfolgt über einen resonanten elektronischen Zustand des reagierenden Anions, der zum Grundzustand des anionischen Produkts wird.
      PubDate: 2015-07-14T11:50:28.784979-05:
      DOI: 10.1002/ange.201502963
       
  • A 6,11,16‐Triarylbiphenylcorrole with an adj‐CCNN Core:
           Stabilization of an Organocopper(III) Complex
    • Authors: B. Adinarayana; Ajesh P. Thomas, Cherumuttathu H. Suresh, A. Srinivasan
      Pages: 10624 - 10628
      Abstract: An adj‐dicarbacorrole with CCNN in the core is achieved by replacing the bipyrrole moiety by a simple polycyclic aromatic hydrocarbon, such as biphenyl unit. Spectroscopic studies and structural analyzes confirm the absence of macrocyclic aromatization, thus leading to overall nonaromatic character. The trianionic core is effectively utilized to stabilize a copper(III) ion to form an organocopper complex. Der Einbau einer Biphenyleinheit in das Corrolgerüst liefert ein adj‐Dicarbaporphyrinoid mit CCNN‐Kern. Bei der Bildung des Makrocyclus wird das aromatische Biphenyl mit der π‐delokalisierten Dipyrrometheneinheit verknüpft, um einen insgesamt nichtaromatischen Charakter zu erzeugen. Der trianionische Kern vermag Metalle in höheren Oxidationszuständen zu stabilisieren, z. B. einen Organokupfer(III)‐Komplex.
      PubDate: 2015-07-14T11:50:55.010394-05:
      DOI: 10.1002/ange.201503347
       
  • A Morphological Transition of Inverse Mesophases of a
           Branched‐Linear Block Copolymer Guided by Using Cosolvents
    • Authors: Yunju La; Tae Hyun An, Tae Joo Shin, Chiyoung Park, Kyoung Taek Kim
      Pages: 10629 - 10633
      Abstract: We report here a strategy for influencing the phase and lattice of the inverse mesophases of a single branched‐linear block copolymer (BCP) in solution which does not require changing the structure of the BCP. The phase of the self‐assembled structures of the block copolymer can be controlled ranging from bilayer structures of positive curvature (polymersomes) to inverse mesophases (triply periodic minimal surfaces and inverse hexagonal structures) by adjusting the solvent used for self‐assembly. By using solvent mixtures to dissolve the block copolymer we were able to systematically change the affinity of the solvent toward the polystyrene block, which resulted in the formation of inverse mesophases with the desired lattice by self‐assembly of a single branched‐linear block copolymer. Our method was also applied to a new solution self‐assembly method for a branched‐linear block copolymer on a stationary substrate under humidity, which resulted in the formation of large mesoporous films. Our results constitute the first controlled transition of the inverse mesophases of block copolymers by adjusting the solvent composition. Die Phase und das Kristallgitter von inversen Mesophasen eines verzweigt‐linearen Blockcopolymers (BCPs) in Lösung kann ohne Änderung dessen Struktur beeinflusst werden. Durch Anpassung der Wechselwirkungsparameter des verwendeten Lösungsmittels kann die Phase der selbstorganisierten Strukturen des BCP kontrolliert von Doppelschichtstrukturen mit positiver Krümmung zu inversen Mesophasen verschoben werden.
      PubDate: 2015-07-14T11:50:53.189953-05:
      DOI: 10.1002/ange.201503551
       
  • Can A Denaturant Stabilize DNA? Pyridine Reverses DNA Denaturation in
           Acidic pH
    • Pages: 10634 - 10637
      Abstract: The stability of DNA is highly dependent on the properties of the surrounding solvent, such as ionic strength, pH, and the presence of denaturants and osmolytes. Addition of pyridine is known to unfold DNA by replacing π–π stacking interactions between bases, stabilizing conformations in which the nucleotides are solvent exposed. We show here experimental and theoretical evidences that pyridine can change its role and in fact stabilize the DNA under acidic conditions. NMR spectroscopy and MD simulations demonstrate that the reversal in the denaturing role of pyridine is specific, and is related to its character as pseudo groove binder. The present study sheds light on the nature of DNA stability and on the relationship between DNA and solvent, with clear biotechnological implications. Die thermische Stabilität eines DNA‐Doppelstrangs kann durch Zugabe von Pyridin, einem gut bekannten Denaturierungsmittel, erniedrigt werden. In saurer Lösung ist Pyridin protoniert und wirkt als DNA‐Renaturierungsmittel, das die Schmelztemperatur des Doppelstranges weiter erhöht als eine NaCl‐Lösung der gleichen Konzentration. Dieses Verhalten wird spezifisch nur für Pyridin beobachtet.
      PubDate: 2015-07-24T11:10:14.416556-05:
      DOI: 10.1002/ange.201503770
       
  • An Activity‐Based Probe for Studying Crosslinking in Live Bacteria
    • Authors: Samir Gautam; Taehan Kim, Takuji Shoda, Sounok Sen, Deeksha Deep, Ragini Luthra, Maria Teresa Ferreira, Mariana G. Pinho, David A. Spiegel
      Pages: 10638 - 10642
      Abstract: Penicillin‐binding proteins (PBPs) catalyze the crosslinking of peptidoglycan (PG), an essential process for bacterial growth and survival, and a common antibiotic target. Yet, despite its importance, little is known about the spatiotemporal aspects of crosslinking—largely because of a lack of experimental tools for studying the reaction in live bacteria. Here we introduce such a tool: an activity‐based probe that enables visualization and relative quantitation of crosslinking in vivo. In Staphylococcus aureus, we show that fluorescent mimics of the natural substrate of PBPs (PG stem peptide) are covalently incorporated into the cell wall, installing fluorophores in place of natural crosslinks. These fluorescent stem peptide mimics (FSPMs) are selectively recognized by a single PBP in S. aureus: PBP4. Thus, we were able to use FSPM pulse‐labeling to localize PBP4 activity in live cells, showing that it is recruited to the septum in a manner dependent on wall teichoic acid. Eingeklinkt: Eine nichttoxische Fluoreszenzsonde, die das Peptidoglykan‐Stammpeptid imitiert, kann genutzt werden, um Fluorophore an Quervernetzungstellen in der bakteriellen Zellwand zu installieren (siehe Bild). Die Sonde ist spezifisch für Penicillin‐Bindeprotein 4 (PBP4) in Staphylococcus aureus und ermöglicht so die Visualisierung und relative Quantifizierung PBP4‐vermittelter Quervernetzungen in diesem wichtigen humanen Pathogen.
      PubDate: 2015-07-17T11:10:14.539143-05:
      DOI: 10.1002/ange.201503869
       
  • High‐Conductivity Two‐Dimensional Polyaniline Nanosheets
           Developed on Ice Surfaces
    • Authors: Il Young Choi; Joungphil Lee, Hyungmin Ahn, Jinho Lee, Hee Cheul Choi, Moon Jeong Park
      Pages: 10643 - 10647
      Abstract: A new method to develop two‐dimensional PANI nanosheets using ice as a removable hard template is presented. Distinctly high current flows of 5.5 mA at 1 V and a high electrical conductivity of 35 S cm−1 were obtained for the polyaniline (PANI) nanosheets, which marked a significant improvement from previously values on other PANIs reported over the past decades. These improved electrical properties of ice‐templated PANI nanosheets were attributed to the long‐range ordered edge‐on π‐stacking of the quinoid ring, ascribed to the ice surface‐assisted vertical growth of PANI. The unprecedented advantages of the ice‐templated PANI nanosheets are two‐fold. First, the PANI nanosheet can be easily transferred onto various types of substrates via float‐off from the ice surfaces. Second, PANI can be patterned into any shape using predetermined masks, and this is expected to facilitate the eventual convenient and inexpensive application of conducting polymers in versatile electronic device forms. Kalt, aber effektiv: Eis dient als entfernbares hartes Templat für die Bildung zweidimensionaler Polyanilin(PANI)‐Nanoblätter. Diese Nanoblätter sind durch hohe Stromflüsse (5.5 mA bei 1 V) und eine hohe elektrische Leitfähigkeit (35 S cm−1) charakterisiert. Das PANI‐Nanoblatt kann von der Eisoberfläche einfach auf unterschiedliche Substratarten übertragen werden, und die Nanoblätter lassen sich mithilfe von Masken beliebig mit Mustern versehen.
      PubDate: 2015-06-18T14:10:06.944196-05:
      DOI: 10.1002/ange.201503332
       
  • Aromatic Gain in a Supramolecular Polymer
    • Pages: 10648 - 10652
      Abstract: The synergy of aromatic gain and hydrogen bonding in a supramolecular polymer is explored. Partially aromatic bis(squaramide) bolaamphiphiles were designed to self‐assemble through a combination of hydrophobic, hydrogen‐bonding, and aromatic effects into stiff, high‐aspect‐ratio fibers. UV and IR spectroscopy show electron delocalization and geometric changes within the squaramide ring indicative of strong hydrogen bonding and aromatic gain of the monomer units. The aromatic contribution to the interaction energy was further supported computationally by nucleus‐independent chemical shift (NICS) and harmonic oscillator model of aromaticity (HOMA) indices, demonstrating greater aromatic character upon polymerization: at least 30 % in a pentamer. The aromatic gain–hydrogen bonding synergy results in a significant increase in thermodynamic stability and a striking difference in aggregate morphology of the bis(squaramide) bolamphiphile compared to isosteres that cannot engage in this effect. In Einklang gebracht: Eine Synergie von Aromatizitätsgewinn und Wasserstoffbrücken wird in einem wässrigen supramolekularen Polymer aus Squaramid‐basierten Bolaamphiphilen beobachtet. Der Aromatizitätsgewinn steuert mehr als 30 % zur Gesamtwechselwirkungsenergie in Squaramid‐Pentameren bei. Das Wechselspiel zwischen Selbstorganisation, Wasserstoffbrückenbildung und Aromatizität wird untersucht.
      PubDate: 2015-07-14T07:51:16.091433-05:
      DOI: 10.1002/ange.201503905
       
  • Probing Invisible, Excited Protein States by Non‐Uniformly Sampled
           Pseudo‐4D CEST Spectroscopy
    • Authors: Dong Long; Frank Delaglio, Ashok Sekhar, Lewis E. Kay
      Pages: 10653 - 10657
      Abstract: Chemical exchange saturation transfer (CEST) NMR spectroscopy is a powerful tool for studies of slow timescale protein dynamics. Typical experiments are based on recording a large number of 2D data sets and quantifying peak intensities in each of the resulting planes. A weakness of the method is that peaks must be resolved in 2D spectra, limiting applications to relatively small proteins. Resolution is significantly improved in 3D spectra but recording uniformly sampled data is time‐prohibitive. Here we describe non‐uniformly sampled HNCO‐based pseudo‐4D CEST that provides excellent resolution in reasonable measurement times. Data analysis is done through fitting in the time domain, without the need of reconstructing the frequency dimensions, exploiting previously measured accurate peak positions in reference spectra. The methodology is demonstrated on several protein systems, including a nascent form of superoxide dismutase that is implicated in neurodegenerative disease. Leistungsfähiges NMR‐Werkzeug: Ein HNCO‐basiertes Pseudo‐4D‐CEST‐Experiment mit nicht‐uniformem Sampling wird beschrieben, das Datensätze mit exzellenter Auflösung in praktikablen Aufnahmezeiten erzeugt. Die Datenanalyse wird in der Zeitdomäne durchgeführt und nutzt Vorabkenntnisse der Signallagen aus Referenzspektren.
      PubDate: 2015-07-14T11:50:41.900366-05:
      DOI: 10.1002/ange.201504070
       
  • Head‐to‐Tail Zig‐Zag Packing of Dipolar Merocyanine Dyes
           Affords High‐Performance Organic Thin‐Film Transistors
    • Pages: 10658 - 10661
      Abstract: Attachment of bulky substituents at both thiophene donor (D) and thiazole acceptor (A) heterocycles of a dipolar (μg=10.4 D) D‐π‐A merocyanine dye affords a more than 1 Å expansion of the common antiparallel supramolecular dimer motif in the solid state, enabling very close π‐contacts (3.36 Å) to two other neighbor molecules on each of the two remaining π‐faces. This unusual packing motif leads to three‐dimensional percolation pathways for hole transport and affords thin‐film transistors with mobility up to 0.64 cm2 V−1 s−1. Ein Merocyanin‐Transistor: Ein Kristall‐Engineering‐Konzept lieferte eine neue Packungsordnung für einen dipolaren Merocyanin‐Farbstoff, der in Dünnfilmtransistoren mit einer hohen Mobilität von 0.64 cm2 V−1 s−1 verwendet wird. Aufgrund der optischen Eigenschaften und der passenden Orientierung der Übergangsdipole parallel zum Trägermaterial könnten diese Moleküle auch für Anwendungen in der organischen Photovoltaik vielversprechend sein.
      PubDate: 2015-07-14T11:20:04.217774-05:
      DOI: 10.1002/ange.201504190
       
  • Revealing the Macromolecular Targets of Fragment‐Like Natural
           Products
    • Authors: Tiago Rodrigues; Daniel Reker, Jens Kunze, Petra Schneider, Gisbert Schneider
      Pages: 10662 - 10666
      Abstract: Fragment‐like natural products were identified as ligand‐efficient chemical matter for hit‐to‐lead development and chemical‐probe discovery. Relying on a computational method using a topological pharmacophore descriptor and a drug database, several macromolecular targets from distinct protein families were expeditiously retrieved for structurally unrelated chemotypes. The selected fragments feature structural dissimilarity to the reference compounds and suitable target affinity, and they offer opportunities for chemical optimization. Experimental confirmation of hitherto unknown macromolecular targets for the selected molecules corroborate the usefulness of the computational approach and suggests broad applicability to chemical biology and molecular medicine. Zielsuche: Bislang unbekannte makromolekulare Angriffspunkte der fragmentartigen Naturstoffe Goitrin, Isomacroin und Graveolinin wurden mithilfe eines für Naturstoffe maßgeschneiderten Targetvorhersage‐Tools entdeckt. Die Methode ist vielversprechend für die Identifizierung von Naturstofftargets und könnte die gezielte Entwicklung neuer chemischer Einheiten für die chemische Biologie und molekulare Medizin ermöglichen.
      PubDate: 2015-07-17T10:30:22.72776-05:0
      DOI: 10.1002/ange.201504241
       
  • General Formation of MxCo3−xS4 (M=Ni, Mn, Zn) Hollow Tubular
           Structures for Hybrid Supercapacitors
    • Authors: Yu Ming Chen; Zhen Li, Xiong Wen (David) Lou
      Pages: 10667 - 10670
      Abstract: A simple and versatile method for general synthesis of uniform one‐dimensional (1D) MxCo3−xS4 (M=Ni, Mn, Zn) hollow tubular structures (HTSs), using soft polymeric nanofibers as a template, is described. Fibrous core–shell polymer@M‐Co acetate hydroxide precursors with a controllable molar ratio of M/Co are first prepared, followed by a sulfidation process to obtain core–shell polymer@MxCo3−xS4 composite nanofibers. The as‐made MxCo3−xS4 HTSs have a high surface area and exhibit exceptional electrochemical performance as electrode materials for hybrid supercapacitors. For example, the MnCo2S4 HTS electrode can deliver specific capacitance of 1094 F g−1 at 10 A g−1, and the cycling stability is remarkable, with only about 6 % loss over 20 000 cycles. Hohlröhrenförmige Strukturen von MxCo3−xS4 (M=Ni, Mn, Zn) können mit einem einfachen weichen Polymertemplat (Polyacrylnitril; PAN) mit kontrollierbarer Zusammensetzung synthetisiert werden. Die frisch hergestellten gemischtmetallischen Sulfidnanoröhren zeigen ungewöhnliche elektrochemische Eigenschaften als Elektrodenmaterialien in Hybridsuperkondensatoren.
      PubDate: 2015-07-14T11:50:10.546268-05:
      DOI: 10.1002/ange.201504349
       
  • Aqueous Sulfate Separation by Crystallization of Sulfate–Water
           Clusters
    • Authors: Radu Custelcean; Neil J. Williams, Charles A. Seipp
      Pages: 10671 - 10675
      Abstract: An effective approach to sulfate separation from aqueous solutions is based on the crystallization of extended [SO4(H2O)52−]n sulfate–water clusters with a bis(guanidinium) ligand. The ligand was generated in situ by hydrazone condensation in water, thereby bypassing the need for elaborate syntheses, tedious purifications, and organic solvents. Crystallization of sulfate–water clusters represents an alternative approach to the now established sulfate separation strategies that involve encapsulation of the “naked” anion. Geht auch mit Wasser: Ausgedehnte [SO4(H2O)52−]n‐Cluster kristallisieren aus wässrigen Lösungen mit einem in situ durch Hydrazon‐Kondensation erzeugten Bisguanidin‐Liganden. Die Kristallisation dieser Cluster ist eine vielversprechende Alternative zu gängigen Sulfat‐Abscheidungsverfahren durch Einkapseln des „nackten”︁ Anions.
      PubDate: 2015-08-07T06:20:21.098938-05:
      DOI: 10.1002/ange.201506314
       
  • Synergistic Effect between Metal–Nitrogen–Carbon Sheets and
           NiO Nanoparticles for Enhanced Electrochemical Water‐Oxidation
           Performance
    • Pages: 10676 - 10680
      Abstract: Identifying effective means to improve the electrochemical performance of oxygen‐evolution catalysts represents a significant challenge in several emerging renewable energy technologies. Herein, we consider metal–nitrogen–carbon sheets which are commonly used for catalyzing the oxygen‐reduction reaction (ORR), as the support to load NiO nanoparticles for the oxygen‐evolution reaction (OER). FeNC sheets, as the advanced supports, synergistically promote the NiO nanocatalysts to exhibit superior performance in alkaline media, which is confirmed by experimental observations and density functional theory (DFT) calculations. Our findings show the advantages in considering the support effect for designing highly active, durable, and cost‐effective OER electrocatalysts. Tragfähiger Aufbau: Metall‐Stickstoff‐Kohlenstoff‐Schichten werden als Träger für Metalloxidkatalysatoren für die Sauerstoffentwicklungsreaktion (OER) genutzt. Mit NiO‐Nanopartikeln beladene FeNC‐Schichten zeigen die höchste Aktivität in alkalischen Medien. Diese bessere Leistung wird auf einen synergistischen Effekt zwischen den FeNC‐Schichten und NiO zurückgeführt.
      PubDate: 2015-07-14T11:50:12.309694-05:
      DOI: 10.1002/ange.201504358
       
  • A Simple NMR‐Based Method for Studying the Spatial Distribution of
           Linkers within Mixed‐Linker Metal–Organic Frameworks
    • Pages: 10681 - 10684
      Abstract: The spatial distribution of different linkers within mixed‐linker metal–organic frameworks crucially influences the properties of such materials. A simple and robust approach based on 1H spin‐diffusion magic‐angle‐spinning nuclear magnetic resonance measurements and modeling of spin‐diffusion curves is presented; this approach facilitates the distinction between homogeneous and clustered distributions. The performance of the approach is demonstrated with an example of an aluminum‐based metal–organic material DUT‐5, which has framework consisting of biphenyl and bipyridyl dicarboxylic linkers. The distribution is shown to be homogeneous in this material. The approach could be applied to studying other spatially disordered crystalline materials. Mikroskop für MOFs: Anspruchslose und schnelle 1H‐Spindiffusions‐NMR‐Messungen in Kombination mit Computermodellierung basierend auf semiempirischen Beschreibungen ermöglichen Einblicke in die räumliche Verteilung der Linker in Metall‐organischen Gerüsten (MOFs). Der Ansatz wird am gemischt‐verknüpften Aluminium‐basierten MOF DUT‐5 demonstriert, das Biphenyl‐ und Bipyridyldicarboxyl‐Linker enthält.
      PubDate: 2015-07-14T07:51:06.182658-05:
      DOI: 10.1002/ange.201504426
       
  • An Aligned and Laminated Nanostructured Carbon Hybrid Cathode for
           High‐Performance Lithium–Sulfur Batteries
    • Authors: Qian Sun; Xin Fang, Wei Weng, Jue Deng, Peining Chen, Jing Ren, Guozhen Guan, Min Wang, Huisheng Peng
      Pages: 10685 - 10690
      Abstract: An aligned and laminated sulfur‐absorbed mesoporous carbon/carbon nanotube (CNT) hybrid cathode has been developed for lithium–sulfur batteries with high performance. The mesoporous carbon acts as sulfur host and suppresses the diffusion of polysulfide, while the CNT network anchors the sulfur‐absorbed mesoporous carbon particles, providing pathways for rapid electron transport, alleviating polysulfide migration and enabling a high flexibility. The resulting lithium–sulfur battery delivers a high capacity of 1226 mAh g−1 and achieves a capacity retention of 75 % after 100 cycles at 0.1 C. Moreover, a high capacity of nearly 900 mAh g−1 is obtained for 20 mg cm−2, which is the highest sulfur load to the best of our knowledge. More importantly, the aligned and laminated hybrid cathode endows the battery with high flexibility and its electrochemical performances are well maintained under bending and after being folded for 500 times. Smarte Batterie: Schwefel‐befüllte mesoporöse Kohlenstoffpartikel werden in ausgerichtete Kohlenstoffnanoröhren‐Schichten eingebettet, um Hybridkathoden für flexible Lithium‐Schwefel‐Batterien zu erzeugen. Die resultierende LiS‐Batterie liefert eine hohe Kapazität von 1226 mAh g−1 und ist über 1000 Lade/Entladezyklen stabil. Die spezifische Kapazität bleibt auch im gebogenen Zustand und nach 500‐maligem Biegen der Batterie erhalten.
      PubDate: 2015-07-14T07:51:13.538394-05:
      DOI: 10.1002/ange.201504514
       
  • Iron‐Catalyzed Cross‐Coupling of Alkenyl Acetates
    • Pages: 10691 - 10695
      Abstract: Stable CO linkages are generally unreactive in cross‐coupling reactions which mostly employ more electrophilic halides or activated esters (triflates, tosylates). Acetates are cheap and easily accessible electrophiles but have not been used in cross‐couplings because the strong CO bond and high propensity to engage in unwanted acetylation and deprotonation. Reported herein is a selective iron‐catalyzed cross‐coupling of diverse alkenyl acetates, and it operates under mild reaction conditions (0 °C, 2 h) with a ligand‐free catalyst (1–2 mol %). Acetate sind bisher wenig genutzte Elektrophile für Kreuzkupplungen, was an der Stärke der Alkenyl‐C‐O‐Bindung und ihrer Neigung zu unerwünschten Nebenreaktionen liegt. Die Kombination eines ligandenfreien niedervalenten Eisenkatalysators mit nukleophilen Organomagnesiumreagentien, niedriger Temperatur und kurzen Reaktionszeiten führt zu sehr selektiven Kreuzkupplungen mit Alkenylacetaten.
      PubDate: 2015-07-14T11:50:14.477014-05:
      DOI: 10.1002/ange.201504524
       
  • Single‐Molecule Visualization of the Activity of a
           Zn2+‐Dependent DNAzyme
    • Authors: Masayuki Endo; Yosuke Takeuchi, Yuki Suzuki, Tomoko Emura, Kumi Hidaka, Fuan Wang, Itamar Willner, Hiroshi Sugiyama
      Pages: 10696 - 10700
      Abstract: We demonstrate the single‐molecule imaging of the catalytic reaction of a Zn2+‐dependent DNAzyme in a DNA origami nanostructure. The single‐molecule catalytic activity of the DNAzyme was examined in the designed nanostructure, a DNA frame. The DNAzyme and a substrate strand attached to two supported dsDNA molecules were assembled in the DNA frame in two different configurations. The reaction was monitored by observing the configurational changes of the incorporated DNA strands in the DNA frame. This configurational changes were clearly observed in accordance with the progress of the reaction. The separation processes of the dsDNA molecules, as induced by the cleavage by the DNAzyme, were directly visualized by high‐speed atomic force microscopy (AFM). This nanostructure‐based AFM imaging technique is suitable for the monitoring of various chemical and biochemical catalytic reactions at the single‐molecule level. Alles im Rahmen: Die katalytische Aktivität eines Zn2+‐abhängigen DNAzyms wurde in einer DNA‐Origami‐Nanostruktur auf Einzelmolekülebene untersucht. Der DNAzym‐ und der Substratstrang wurden in den DNA‐Rahmen in unterschiedlichen Konfigurationen zusammengefügt. Der Reaktionsfortschritt wurde durch Beobachtung der Strukturänderungen der DNA‐Stränge durch Hochgeschwindigkeits‐AFM direkt visualisiert (siehe Bild).
      PubDate: 2015-07-17T10:30:15.843833-05:
      DOI: 10.1002/ange.201504656
       
  • Practical Electrochemical Anodic Oxidation of Polycyclic Lactams for Late
           Stage Functionalization
    • Pages: 10701 - 10704
      Abstract: Electrochemistry provides a powerful tool for the late‐stage functionalization of complex lactams. A two‐stage protocol for converting lactams, many of which can be prepared through the intramolecular Schmidt reaction of keto azides, is presented. In the first step, anodic oxidation in MeOH using a repurposed power source provides a convenient route to lactams bearing a methoxy group adjacent to nitrogen. Treatment of these intermediates with a Lewis acid in dichloromethane permits the regeneration of a reactive acyliminium ion that is then reacted with a range of nucleophilic species. Eine improvisierte elektrochemische Apparatur wurde konstruiert und für die anodische Oxidation komplexer Lactame genutzt. Die Kombination von elektrochemischer Synthese und der Azido‐Schmidt/Lactam‐Trennung liefert neue Lactamderivate durch Diversifizierung des N‐Acyliminiumions. Diese milde Funktionalisierungsstrategie wurde in einem fortgeschrittenen Synthesestadium angewendet und ergänzt andere Methoden der Heterocyclensynthese.
      PubDate: 2015-08-07T06:20:28.043861-05:
      DOI: 10.1002/ange.201504775
       
  • Self‐Assembled Nanocomposite Organic Polymers with Aluminum and
           Scandium as Heterogeneous Water‐Compatible Lewis Acid Catalysts
    • Pages: 10705 - 10709
      Abstract: While water‐compatible Lewis acids have great potential as accessible and environmentally benign catalysts for various organic transformations, efficient immobilization of such Lewis acids while keeping high activity and without leaching of metals even under aqueous conditions is a challenging task. Self‐assembled nanocomposite catalysts of organic polymers, carbon black, aluminum reductants, and scandium salts as heterogeneous water‐compatible Lewis acid catalysts are described. These catalysts could be successfully applied to various CC bond‐forming reactions without leaching of metals. Scanning transmission electron microscopy analyses revealed that the nanocomposite structure of Al and Sc was fabricated in these heterogeneous catalysts. It is noted that Al species, which are usually decomposed rapidly in the presence of water, are stabilized under aqueous conditions. Heterogene wasserkompatible Lewis‐Säure‐Katalysatoren wurden durch eine Polymerverkapselungstechnik aus Polymeren, Ruß, vierwertigem Aluminium als Reduktionsmittel und Scandiumsalzen hergestellt. Die heterogenen Katalysatoren können für eine Vielzahl von C‐C‐Bindungsbildungen in reinem Wasser oder wässrigen Medien ohne Auslaugen der Metalle verwendet werden.
      PubDate: 2015-07-17T11:10:15.810984-05:
      DOI: 10.1002/ange.201503874
       
  • Morphological and Structural Evolutions of Metal–Organic Framework
           Particles from Amorphous Spheres to Crystalline Hexagonal Rods
    • Authors: Hee Jung Lee; Junghun We, Jun Oh Kim, Dooyoung Kim, Wonhee Cha, Eunji Lee, Jeungwon Sohn, Moonhyun Oh
      Pages: 10710 - 10714
      Abstract: Compositions as well as morphologies and structures of particles are vital factors that define their properties and applications. However, the morphology and structure changes associated with the composition change of metal–organic frameworks (MOFs) are barely studied. Herein, we report the morphology and structure changes of MOF particles associated with the ratio of two organic linkers incorporated within MOF particles, when they are constructed from the reactions of In(NO3)3 in the presence of isophthalic acid (H2IPA) and/or 1,4‐benzenedicarboxylic acid (H2BDC). Two tendencies—the tendency of BDC and In3+ to form porous crystalline hexagonal rods, and the tendency of IPA and In3+ to form non‐porous amorphous spherical particles—compete during the formation of MOF particles. Eventually, the incorporated ratio of BDC and IPA within the MOF particles, and thus their morphology and porosity, are controlled by altering the relative amounts of H2BDC and H2IPA used during the reactions. MOFs von beliebiger Form: Die Form und Struktur von MOF‐Partikeln ist abhängig von den relativen Anteilen zweier organischer Linker, Isophthalsäure und Terephthalsäure. Die Menge an jeweils eingebauten Linkern und die daraus resultierende Morphologie und Porosität des MOF können gezielt justiert werden (siehe Bild).
      PubDate: 2015-07-14T11:50:09.405146-05:
      DOI: 10.1002/ange.201504873
       
  • A Solution‐Processable Donor–Acceptor Compound Containing
           Boron(III) Centers for Small‐Molecule‐Based
           High‐Performance Ternary Electronic Memory Devices
    • Pages: 10715 - 10719
      Abstract: A novel small‐molecule boron(III)‐containing donor–acceptor compound has been synthesized and employed in the fabrication of solution‐processable electronic resistive memory devices. High ternary memory performances with low turn‐on (VTh1=2.0 V) and distinct threshold voltages (VTh2=3.3 V), small reading bias (1.0 V), and long retention time (>104 seconds) with a large ON/OFF ratio of each state (current ratio of “OFF”, “ON1”, and “ON2”=1:103:106) have been demonstrated, suggestive of its potential application in high‐density data storage. The present design strategy provides new insight in the future design of memory devices with multi‐level transition states. Ternäre organische Speicherelemente wurden aus einer lösungsbasierten Bor(III)‐haltigen Donor‐Akzeptor‐Verbindung hergestellt (siehe Bild). Das neuartige Molekül zeigt eine gute ternäre Speicherleistung mit niedriger Einschalt‐ und ausgeprägter Schwellenspannung, kleiner Lesevorspannung und langer Retentionszeit mit einem großen AN/AUS‐Verhältnis in jedem Zustand.
      PubDate: 2015-07-14T11:20:15.109964-05:
      DOI: 10.1002/ange.201504997
       
  • Single‐Vehicular Delivery of Antagomir and Small Molecules to
           Inhibit miR‐122 Function in Hepatocellular Carcinoma Cells by using
           “Smart” Mesoporous Silica Nanoparticles
    • Authors: Changmin Yu; Linghui Qian, Mahesh Uttamchandani, Lin Li, Shao Q. Yao
      Pages: 10720 - 10724
      Abstract: MicroRNAs (miRNAs) regulate a variety of biological processes. The liver‐specific, highly abundant miR‐122 is implicated in many human diseases including cancer. Its inhibition has been found to result in a dramatic loss in the ability of Hepatitis C virus (HCV) to infect host cells. Both antisense technology and small molecules have been used to independently inhibit endogenous miR‐122 function, but not in combination. Intracellular stability, efficient delivery, hydrophobicity, and controlled release are some of the current challenges associated with these novel therapeutic methods. Reported herein is the first single‐vehicular system, based on mesoporous silica nanoparticles (MSNs), for simultaneous cellular delivery of miR‐122 antagomir and small molecule inhibitors. The controlled release of both types of inhibitors depends on the expression levels of endogenous miR‐122, thus enabling these drug‐loaded MSNs to achieve combination inhibition of its targeted mRNAs in Huh7 cells. Doppelte Hemmung: Ein „intelligentes”︁ Wirkstofftransportsystem, das durch Verwendung von Antagomir‐beladenen mesoporösen Kieselgelnanopartikeln (MSNs) hergestellt wurde, ist zur simultanen targetinduzierten Freisetzung von Antagomir und verschiedenen hydrophoben niedermolekularen MicroRNA‐Inhibitoren in Huh7‐Zellen befähigt. Auf diese Weise gelingt die kombinierte Inhibition von endogenem miR‐122.
      PubDate: 2015-07-14T07:50:30.638233-05:
      DOI: 10.1002/ange.201504913
       
  • One Electron Makes Differences: From Heme {FeNO}7 to {FeNO}8
    • Authors: Bin Hu; Jianfeng Li
      Pages: 10725 - 10728
      Abstract: The first X‐ray single‐crystal structure of a {FeNO}8 porphyrin complex [Co(Cp)2][Fe(TFPPBr8)(NO)], and the structure of the {FeNO}7 precursor [Fe(TFPPBr8)(NO)] are determined at 100 K. The two complexes are also characterized by FTIR and UV/Vis spectroscopy. [Fe(TFPPBr8)(NO)]− shows distinct structural features in contrast to a nitrosyl iron(II) porphyrinate on the FeNO− moiety, which include a much more bent FeNO− angle (122.4(3)°), considerably longer FeNO− (1.814(4)) and NO− (1.194(5) Å) bond distances. These and the about 180 cm−1 downshift νN‐O stretch (1540 cm−1) can be understood by the covalently bonding nature between the iron(II) and the NO− ligand which possesses a two‐electron‐occupied π* orbital as a result of the reduction. The overall structural features of [Fe(TFPPBr8)(NO)]− and [Fe(TFPPBr8)(NO)] suggest a low‐spin state of the iron(II) atom at 100 K. Bioanorganische Chemie: Die erste Einkristall‐Röntgenstruktur eines {FeNO}8‐Porphyrinkomplexes, [Co(Cp)2][Fe(TFPPBr8)(NO)], und die Struktur der {FeNO}7‐Vorstufe [Fe(TFPPBr8)(NO)] werden beschrieben. [Fe(TFPPBr8)(NO)]− hat einen stärker gebogenen Fe‐N‐O−‐Winkel (122.4(3)°) und längere Fe‐NO−‐ und N‐O‐Bindungen als die Nitrosyl‐Eisen(II)‐Analoga (siehe Bild).
      PubDate: 2015-07-14T11:50:18.538898-05:
      DOI: 10.1002/ange.201505166
       
  • Protein Delivery System Containing a Nickel‐Immobilized Polymer for
           Multimerization of Affinity‐Purified His‐Tagged Proteins
           Enhances Cytosolic Transfer
    • Pages: 10729 - 10732
      Abstract: Recombinant proteins with cytosolic or nuclear activities are emerging as tools for interfering with cellular functions. Because such tools rely on vehicles for crossing the plasma membrane we developed a protein delivery system consisting in the assembly of pyridylthiourea‐grafted polyethylenimine (πPEI) with affinity‐purified His‐tagged proteins pre‐organized onto a nickel‐immobilized polymeric guide. The guide was prepared by functionalization of an ornithine polymer with nitrilotriacetic acid groups and shown to bind several His‐tagged proteins. Superstructures were visualized by electron and atomic force microscopy using 2 nm His‐tagged gold nanoparticles as probes. The whole system efficiently carried the green fluorescent protein, single‐chain antibodies or caspase 3, into the cytosol of living cells. Transduction of the protease caspase 3 induced apoptosis in two cancer cell lines, demonstrating that this new protein delivery method could be used to interfere with cellular functions. Gut organisiert: Das Andocken von His‐markierten Proteinen an ein lösliches, durch Nickel immobilisiertes, lineares Polymer ermöglicht die Bildung eines effizienten Proteintransportsystems mit einem Pyridylthioharnstoff‐gepfropften Polyethylenimin‐Träger. Die Proteinmultimerisierung und die strukturellen Eigenschaften der Multimere wurden untersucht.
      PubDate: 2015-07-31T02:10:07.47737-05:0
      DOI: 10.1002/ange.201505437
       
  • Transition‐Metal‐Free α‐Arylation of Enolizable
           Aryl Ketones and Mechanistic Evidence for a Radical Process
    • Pages: 10733 - 10737
      Abstract: The α‐arylation of enolizable aryl ketones can be carried out with aryl halides under transition‐metal‐free conditions using KOtBu in DMF. The α‐aryl ketones thus obtained can be used for step‐ and cost‐economic syntheses of fused heterocycles and Tamoxifen. Mechanistic studies demonstrate the synergetic role of base and solvent for the initiation of the radical process. Die α‐Arylierung enolisierbarer Arylketone mit Arylhalogeniden gelingt übergangsmetallfrei mit KOtBu und DMF. Die erhaltenen α‐Arylketone werden für effiziente und kostengünstige Synthesen von anellierten Heterocyclen und Tamoxifen verwendet. Mechanistische Studien belegen, dass KOtBu und DMF den radikalischen Prozess synergistisch initiieren.
      PubDate: 2015-07-01T14:30:28.09249-05:0
      DOI: 10.1002/ange.201502332
       
  • Isotopic Exchange in Porous and Dense Magnesium Borohydride
    • Pages: 10738 - 10741
      Abstract: Magnesium borohydride (Mg(BH4)2) is one of the most promising complex hydrides presently studied for energy‐related applications. Many of its properties depend on the stability of the BH4− anion. The BH4− stability was investigated with respect to H→D exchange. In situ Raman measurements on high‐surface‐area porous Mg(BH4)2 in 0.3 MPa D2 have shown that the isotopic exchange at appreciable rates occurs already at 373 K. This is the lowest exchange temperature observed in stable borohydrides. Gas–solid isotopic exchange follows the BH4−+D.→BH3D−+H. mechanism at least at the initial reaction steps. Ex situ deuteration of porous Mg(BH4)2 and its dense‐phase polymorph indicates that the intrinsic porosity of the hydride is the key behind the high isotopic exchange rates. It implies that the solid‐state H(D) diffusion is considerably slower than the gas–solid H→D exchange reaction at the surface and it is a rate‐limiting steps for hydrogen desorption and absorption in Mg(BH4)2. Der H‐D‐Austausch in dem komplexen ionischen Hydrid Mg(BH4)2 verläuft bei niedriger Temperatur und niedrigem Druck mit außergewöhnlich hohen Geschwindigkeiten. Der H→D‐Austausch an der Gas‐flüssig‐Grenzfläche ist damit deutlich schneller als die H(D)‐Festkörperdiffusion. Letztere kann als der geschwindigkeitsbestimmende Schritt der Wasserstoffdesorption und ‐absorption in Mg(BH4)2 angesehen werden.
      PubDate: 2015-07-14T11:20:10.188026-05:
      DOI: 10.1002/ange.201502699
       
  • Direct Ruthenium‐Catalyzed Hydrogenation of Carboxylic Acids to
           Alcohols
    • Authors: Xinjiang Cui; Yuehui Li, Christoph Topf, Kathrin Junge, Matthias Beller
      Pages: 10742 - 10745
      Abstract: The “green” reduction of carboxylic acids to alcohols is a challenging task in organic chemistry. Herein, we describe a general protocol for generation of alcohols by catalytic hydrogenation of carboxylic acids. Key to success is the use of a combination of Ru(acac)3, triphos and Lewis acids. The novel method showed broad substrate tolerance and a variety of aliphatic carboxylic acids including biomass‐derived compounds can be smoothly reduced. Auf direktem Weg zu Alkoholen: Ein spezifischer Rutheniumkomplex in Kombination mit Lewis‐Säuren erweist sich als aktiver Katalysator für die direkte Hydrierung von Carbonsäuren zu Alkoholen. Eine Bandbreite von Carbonsäuren, einschließlich Derivaten aus Biomasse, wird in hohen Ausbeuten in die gewünschten Alkohole überführt.
      PubDate: 2015-07-17T10:20:05.78566-05:0
      DOI: 10.1002/ange.201503562
       
  • Styrene Aziridination by Iron(IV) Nitrides
    • Pages: 10746 - 10749
      Abstract: Thermolysis of the iron(IV) nitride complex [PhB(tBuIm)3FeN] with styrene leads to formation of the high‐spin iron(II) aziridino complex [PhB(tBuIm)3Fe‐N(CH2CHPh)]. Similar aziridination occurs with both electron‐rich and electron‐poor styrenes, while bulky styrenes hinder the reaction. The aziridino complex [PhB(tBuIm)3Fe‐N(CH2CHPh)] acts as a nitride synthon, reacting with electron‐poor styrenes to generate their corresponding aziridino complexes, that is, aziridine cross‐metathesis. Reaction of [PhB(tBuIm)3Fe‐N(CH2CHPh)] with Me3SiCl releases the N‐functionalized aziridine Me3SiN(CH2CHPh) while simultaneously generating [PhB(tBuIm)3FeCl]. This closes a synthetic cycle for styrene azirdination by a nitride complex. While the less hindered iron(IV) nitride complex [PhB(MesIm)3FeN] reacts with styrenes below room temperature, only bulky styrenes lead to tractable aziridino products. Neuer Zugang zu vielseitigen Synthesebausteinen: Eisen(IV)‐Nitrid‐Komplexe reagieren mit einer Bandbreite von Styrolen zu den entsprechenden High‐Spin‐Eisen(II)‐Aziridino‐Komplexen. Die Reversibilität der Aziridinierung ermöglicht Aziridin‐Kreuzmetathesen. Ein Synthesekreislauf für die Bildung von N‐silylierten Aziridinen wurde entwickelt.
      PubDate: 2015-07-14T11:50:46.602857-05:
      DOI: 10.1002/ange.201503773
       
  • Total Syntheses and Biological Evaluation of Both Enantiomers of Several
           Hydroxylated Dimeric Nuphar Alkaloids
    • Authors: Alexander Korotkov; Hui Li, Charles W. Chapman, Haoran Xue, John B. MacMillan, Alan Eastman, Jimmy Wu
      Pages: 10750 - 10753
      Abstract: Herein, we describe the first total syntheses of five members of the dimeric nuphar alkaloids: (+)‐6,6′‐dihydroxythiobinupharidine (+)‐1 a, (+)‐6‐hydroxythiobinupharidine (+)‐1 b, (−)‐6,6′‐dihydroxythionuphlutine (−)‐2 a, (−)‐6,6′‐dihydroxyneothiobinupharidine (−)‐3 a, and (+)‐6,6′‐dihydroxyneothionuphlutine (+)‐4 a. The latter two have not been found in nature. We have also made each of their enantiomers (−)‐1 a–b, (+)‐2 a, (+)‐3 a, and (−)‐4 a. The key step in these syntheses was the dimerization of an α‐aminonitrile (a hydrolytically stable surrogate for its corresponding hemiaminal) with chiral Lewis acid complexes. We have also reassigned the literature structures of (+)‐1 a–1 b—for those instances in which the NMR spectra were obtained in CD3OD—to their corresponding CD3O‐adducts. Our efforts provide for the first time apoptosis data for (−)‐3 a, (+)‐4 a, and all five non‐natural enantiomers prepared. The data indicate high apoptotic activity regardless of the enantiomer or relative stereochemical configuration at C7 and C7′. Teichrosen gegen Krebszellen: Mehrere hydroxylierte dimere Teichrosen‐Alkaloide und ihre nichtnatürlichen Enantiomere wurden erstmals synthetisiert. Einige der Verbindungen zeigen hohe apoptotische Aktivität gegen Krebszellen, unabhängig vom Enantiomer und der stereochemischen Konfiguration.
      PubDate: 2015-07-16T12:20:22.638982-05:
      DOI: 10.1002/ange.201503934
       
  • Do Anti‐Bredt Natural Products Exist? Olefin Strain Energy as a
           Predictor of Isolability
    • Authors: Elizabeth H. Krenske; Craig M. Williams
      Pages: 10754 - 10758
      Abstract: Bredt’s rule holds a special place in the realm of physical organic chemistry, but its application to natural products chemistry—the field in which the rule was originally formulated—is not well defined. Herein, the use of olefin strain (OS) energy as a readily calculated predictor of the stability of natural products containing a bridgehead alkene is introduced. Schleyer first used OS energies to classify parent bridgehead alkenes into “isolable”, “observable”, and “unstable” classes. OS calculations on natural products, using contemporary forcefield methods, unequivocally predict all structurally verified bridgehead alkene natural products to be “isolable”. Thus, when one assigns the structure of a putative bridgehead alkene natural product, an OS in the “observable” or “unstable” ranges is a red flag for error. Bredt oder nicht Bredt, das ist die Naturstoff‐Frage. Bredt entwickelte die nach ihm benannte Regel bei Studien der Strukturen von Monoterpenen. Schleyers Anti‐Bredt‐Vorhersageregeln waren ein Höhepunkt der physikalisch‐organischen Chemie, doch der Naturstoffaspekt blieb bestehen. Berechnungen der Olefinspannungsenergie ergeben eindeutig, dass die Bredt‐Regel nicht auf Naturstoffe mit Brückenkopfalkenen angewendet werden sollte.
      PubDate: 2015-07-29T12:40:19.877358-05:
      DOI: 10.1002/ange.201503822
       
  • Rhodium‐Catalyzed CH Annulation of Nitrones with Alkynes: A
           Regiospecific Route to Unsymmetrical 2,3‐Diaryl‐Substituted
           Indoles
    • Authors: Hao Yan; Haolong Wang, Xincheng Li, Xiaoyi Xin, Chunxiang Wang, Boshun Wan
      Pages: 10759 - 10763
      Abstract: The direct CH annulation of anilines or related compounds with internal alkynes provides straightforward access to 2,3‐disubstituted indole products. However, this transformation proceeds with poor regioselectivity in the synthesis of unsymmetrically 2,3‐diaryl substituted indoles. Herein, we report the rhodium(III)‐catalyzed CH annulation of nitrones with symmetrical diaryl alkynes as an alternative method to prepare 2,3‐diaryl‐substituted N‐unprotected indoles with two different aryl groups. One of the aryl substituents is derived from NC‐aryl ring of the nitrone and the other from the alkyne substrate, thus providing the indole products with exclusive regioselectivity. Sie kennen ihren Platz: Unsymmetrische 2,3‐Diaryl‐substituierte N‐ungeschützte Indole wurden durch Rhodium(III)‐katalysierte Anellierung von Nitronen mit symmetrischen Diarylalkinen synthetisiert. Die Reaktion ist regiospezifisch, da einer der beiden Arylsubstituenten im resultierenden Indolring vom C‐Arylring des Nitrons, der andere vom Alkin stammt.
      PubDate: 2015-07-14T07:50:45.500365-05:
      DOI: 10.1002/ange.201503997
       
  • Silver‐Catalyzed Cross‐Coupling of Isocyanides and Active
           Methylene Compounds by a Radical Process
    • Authors: Jianquan Liu; Zhenhua Liu, Peiqiu Liao, Lin Zhang, Tao Tu, Xihe Bi
      Pages: 10764 - 10768
      Abstract: Isocyanides are versatile building blocks, and have been extensively exploited in CH functionalization reactions. However, transition‐metal‐catalyzed direct CH functionalization reactions with isocyanides suffer from over‐insertion of isocyanides. Reported herein is a radical coupling/isomerization strategy for the cross‐coupling of isocyanides with active methylene compounds through silver‐catalysis. The method solves the over‐insertion issue and affords a variety of otherwise difficult to synthesize β‐aminoenones and tricarbonylmethanes under base‐ and ligand‐free conditions. This report presents a new fundamental CC bond‐forming reaction of two basic chemicals. Eine C‐C‐Kupplung mithilfe der Titelreaktion liefert β‐Aminoenone und Tricarbonylmethane. Die beiden Transformationen sind vollständig atomökonomisch, und die β‐Aminoenone werden stereoselektiv gebildet. Auf der Grundlage experimenteller Studien wird ein radikalischer Mechanismus vorgeschlagen.
      PubDate: 2015-07-24T11:20:10.002322-05:
      DOI: 10.1002/ange.201504254
       
  • Palladium‐Catalyzed Direct Dialkenylation of Cage BH Bonds
           in o‐Carboranes through Cross‐Coupling Reactions
    • Authors: Hairong Lyu; Yangjian Quan, Zuowei Xie
      Pages: 10769 - 10772
      Abstract: Palladium‐catalyzed direct dialkenylation of cage B(4,5)H bonds in o‐carboranes has been achieved with the help of a carboxylic acid directing group, leading to the preparation of a series of 4,5‐[trans‐(ArCHCH)]2‐ocarboranes in high yields with excellent regioselectivity. The traceless directing group, eliminated during the course of the reaction, is responsible for controlling regioselectivity and dialkenylation. A possible catalytic cycle is proposed, involving a tandem sequence of PdII‐initiated cage BH activation, alkene insertion, β‐H elimination, reductive elimination, and decarboxylation. Die Richtung vorgeben: Die Pd‐katalysierte direkte Dialkenylierung von B(4,5)‐H‐Bindungen in o‐Carboran‐Käfigen wurde mithilfe einer dirigierenden Carbonsäuregruppe erreicht. Eine Reihe von 4,5‐[trans‐(ArCHCH)]2‐o‐Carboranen wurde in hohen Ausbeuten und mit exzellenter Regioselektivität synthetisiert.
      PubDate: 2015-07-21T13:40:14.563332-05:
      DOI: 10.1002/ange.201504481
       
  • A Single Enzyme Transforms a Carboxylic Acid into a Nitrile through an
           Amide Intermediate
    • Authors: Micah T. Nelp; Vahe Bandarian
      Pages: 10773 - 10775
      Abstract: The biosynthesis of nitriles is known to occur through specialized pathways involving multiple enzymes; however, in bacterial and archeal biosynthesis of 7‐deazapurines, a single enzyme, ToyM, catalyzes the conversion of the carboxylic acid containing 7‐carboxy‐7‐deazaguanine (CDG) into its corresponding nitrile, 7‐cyano‐7‐deazaguanine (preQ0). The mechanism of this unusual direct transformation was shown to proceed via the adenylation of CDG, which activates it to form the newly discovered amide intermediate 7‐amido‐7‐deazaguanine (ADG). This is subsequently dehydrated to form the nitrile in a process that consumes a second equivalent of ATP. The authentic amide intermediate is shown to be chemically and kinetically competent. The ability of ToyM to activate two different substrates, an acid and an amide, accounts for this unprecedented one‐enzyme catalysis of nitrile synthesis, and the differential rates of these two half reactions suggest that this catalytic ability is derived from an amide synthetase that gained a new function. Doppelfunktion: Bei der Biosynthese von 7‐Deazapurinen in Bakterien und Archaeen katalysiert ein einziges Enzym, ToyM, die zweistufige Umwandlung von 7‐Carboxy‐7‐deazaguanin (CDG) in das Nitril 7‐Cyan‐7‐deazaguanin (preQ0). Der Mechanismus dieser außergewöhnlichen direkten Transformation verläuft über die Adenylierung von CDG. Dieses bildet dann das intermediäre Amid 7‐Amido‐7‐deazaguanin (ADG), das schließlich zum Nitril dehydratisiert wird.
      PubDate: 2015-07-17T10:30:26.738347-05:
      DOI: 10.1002/ange.201504505
       
  • Isolation and Characterization of a Bismuth(II) Radical
    • Authors: Ryan J. Schwamm; Jeffrey R. Harmer, Matthias Lein, Christopher M. Fitchett, Simon Granville, Martyn P. Coles
      Pages: 10776 - 10779
      Abstract: More than 80 years after Paneth’s report of dimethyl bismuth, the first monomeric BiII radical that is stable in the solid state has been isolated and characterized. Reduction of the diamidobismuth(III) chloride Bi(NONAr)Cl (NONAr=[O(SiMe2NAr)2]2−; Ar=2,6‐iPr2C6H3) with magnesium affords the BiII radical .Bi(NONAr). X‐ray crystallographic measurements are consistent with a two‐coordinate bismuth in the +2 oxidation state with no short intermolecular contacts, and solid‐state SQUID magnetic measurements indicate a paramagnetic compound with a single unpaired electron. EPR and density functional calculations show a metal‐centered radical with >90 % spin density in a p‐type orbital on bismuth. Die Reduktion einer BiIII‐Verbindung ergab das erste isolierbare BiII‐Radikal (siehe Schema: Cl grün, Si magenta, O rot, N blau). Röntgen‐Strukturuntersuchungen zeigen ein zweifach koordiniertes Metallzentrum ohne kurze intermolekulare Kontakte, und SQUID‐Messungen sprechen für eine paramagnetische Verbindung mit einem ungepaarten Elektron, das sich gemäß EPR‐Daten und Dichtefunktionalrechnungen vorwiegend in einem p‐Orbital von Bi befindet.
      PubDate: 2015-07-27T13:40:12.700576-05:
      DOI: 10.1002/ange.201504632
       
  • Cooperative Gold Nanoparticle Stabilization by Acetylenic Phosphaalkenes
    • Pages: 10780 - 10784
      Abstract: Acetylenic phosphaalkenes (APAs) are used as a novel type of ligands for the stabilization of gold nanoparticles (AuNP). As demonstrated by a variety of experimental and analytical methods, both structural features of the APA, that is, the PC as well as the CC units are essential for NP stabilization. The presence of intact APAs on the AuNP is demonstrated by surface‐enhanced Raman spectroscopy (SERS), and first principle calculations indicate that bonding occurs most likely at defect sites on the Au surface. AuNP‐bound APAs are in chemical equilibrium with free APAs in solution, leading to a dynamic behavior that can be explored for facile place‐exchange reactions with other types of anchor groups such as thiols or more weakly binding phosphine ligands. Eine dynamische Ligandenschale für die Stabilisierung kleiner Goldnanopartikel wird durch kooperative Bindung von acetylenischen Phosphaalkenen erhalten. Eine Reihe experimenteller und analytischer Methoden zeigt, dass sowohl die C‐C‐Dreifach‐ als auch die P‐C‐Doppelbindung des acetylenischen Phosphaalkens für die Nanopartikelstabilisierung von Bedeutung sind.
      PubDate: 2015-07-23T12:10:18.779627-05:
      DOI: 10.1002/ange.201504834
       
  • Synthesis of a Tetrabenzotetraaza[8]circulene by a
           “Fold‐In” Oxidative Fusion Reaction
    • Authors: Fengkun Chen; Yong Seok Hong, Soji Shimizu, Dongho Kim, Takayuki Tanaka, Atsuhiro Osuka
      Pages: 10785 - 10788
      Abstract: Tetrabenzotetraaza[8]circulene (1) has been synthesized in good yield by a “fold‐in” oxidative fusion reaction of a 1,2‐phenylene‐bridged cyclic tetrapyrrole. X‐ray diffraction analysis of 1 has revealed a planar square structure with a central cyclooctatetraene (COT) core that shows little alternation of the bond lengths. Despite these structural features, 1 shows aromatic‐like character, such as sharp absorption bands, high fluorescence quantum yields (ΦF=0.55 in THF), and a single exponential fluorescence decay with τF=3.8 ns. These observations indicate a dominant contribution of an [8]radialene‐like π conjugation and hence aromatic character of the local aromatic segments in 1. Eine perfekt planare Struktur mit einem zentralen Cyclooctatetraen(COT)‐Kern, der kaum alternierende Bindungslängen aufweist, ist das Hauptmerkmal von Tetrabenzotetraaza[8]circulen. Dieses Heterocirculen hat Aren‐ähnliche Eigenschaften, z. B. ein scharfes Absorptionsspektrum, eine hohe Fluoreszenzquantenausbeute und ein degeneriertes HOMO; all dies spricht für den überwiegenden Beitrag eines [8]Radialen‐artigen elektronischen Systems.
      PubDate: 2015-07-14T11:50:20.441247-05:
      DOI: 10.1002/ange.201505124
       
  • Chiral Carbonaceous Nanotubes Modified with Titania Nanocrystals:
           Plasmon‐Free and Recyclable SERS Sensitivity
    • Authors: Bocheng Qiu; Mingyang Xing, Qiuying Yi, Jinlong Zhang
      Pages: 10789 - 10793
      Abstract: Chiral carbonaceous nanotubes (CNT) were successfully used in plasmon‐free surface‐enhanced Raman scattering (SERS) for the first time. Further modification of TiO2 nanocrystals on the chiral CNTs successfully realized the recycling of SERS substrate as chiral CNT/TiO2 hybrids. The high SERS sensitivity of methylene blue (MB) over the chiral CNT/TiO2 hybrids is ascribed to the laser‐driven birefringence induced by the helical structure, which provides much more opportunities for the occurrence of Raman scattering. The TiO2 nanocrystals highly dispersed on the surface and inside the hollow cavity of chiral CNTs can completely degrade the MB under the solar light irradiation, leading to the self‐cleaning of SERS substrate. The present research opens a new way for the application of chiral inorganic materials in plasmon‐free SERS detection. Chirale Kohlenstoff‐Nanoröhren (CNTs) mit TiO2‐Nanokristallen wurden für die Detektion mit plasmonenfreier oberflächenverstärkter Raman‐Streuung (SERS) verwendet. Die hohe SERS‐Empfindlichkeit von Methylenblau (MB) über den CNT/TiO2‐Hybriden wird der lasergetriebenen Doppelbrechung zugeschrieben, die von der helicalen Struktur induziert wird.
      PubDate: 2015-07-14T11:30:05.479988-05:
      DOI: 10.1002/ange.201505319
       
  • One‐Pot Cannizzaro Cascade Synthesis of ortho‐Fused
           Cycloocta‐2,5‐dien‐1‐ones from
           2‐Bromo(hetero)aryl Aldehydes
    • Authors: Laurence Burroughs; Lee Eccleshare, John Ritchie, Omkar Kulkarni, Barry Lygo, Simon Woodward, William Lewis
      Pages: 10794 - 10797
      Abstract: An intramolecular Cannizzaro‐type hydride transfer to an in situ prepared allene enables the synthesis of ortho‐fused 4‐substituted cycloocta‐2,5‐dien‐1‐ones with unprecedented technical ease for an eight‐ring carboannulation. Various derivatives could be obtained from commercially available (hetero)aryl aldehydes, trimethylsilylacetylene, and simple propargyl chlorides in good yields. Eine Reaktionskaskade, die von einer intramolekularen Cannizzaro‐artigen Hydridwanderung zu einem in situ hergestellten Allen ausgelöst wird, führt zu 4‐substituierten Cycloocta‐2,5‐dien‐1‐onen. Verschiedene Derivate konnten ausgehend von kommerziell erhältlichen (Hetero)arylaldehyden, Trimethylsilylacetylen und einfachen Propargylchloriden in guten Ausbeuten erhalten werden.
      PubDate: 2015-07-29T12:50:17.063101-05:
      DOI: 10.1002/ange.201505347
       
  • Catalytic Degradation of Sulfur Hexafluoride by Rhodium Complexes
    • Pages: 10798 - 10802
      Abstract: The development of a safe and efficient method for the degradation of SF6 is of current environmental interest, because SF6 is one of the most potent greenhouse gases. SF6 is thermally and chemically extremely inert, and therefore, it has been used in various industrial applications. However, this inertness results in a major challenge for its depletion. We report on a process for a catalytic degradation of SF6 in the homogeneous phase by using rhodium complexes as precatalysts. The SF6 activation reactions feature mild reaction conditions, low catalyst loadings, and a high selectivity. The employment of phosphines and hydrosilanes for scavenging the sulfur and fluorine atoms of the SF6 molecule allows the selective transformation of SF6 into nongaseous and nontoxic compounds. Katalytischer Abbau des Treibhausgases SF6: Rh‐Komplexe katalysieren effektiv die Aktivierung und den Abbau des Treibhausgases SF6. Die Reaktionen laufen in homogener Phase unter milden Bedingungen ab. Der Einsatz von Phosphinen und Hydrosilanen zum Abfangen der S‐ und F‐Atome des SF6‐Moleküls ermöglicht die selektive Umwandlung von SF6 in Sulfide und Fluorsilane.
      PubDate: 2015-07-16T12:30:11.47582-05:0
      DOI: 10.1002/ange.201505462
       
  • Synthese und Festkörperstruktur eines Ga‐substituierten
           Distibens und eines Sb‐Analogons von Bicyclo[1.1.0]butan
    • Pages: 10803 - 10807
      Abstract: RGa {R=HC[C(Me)N(2,6‐iPr2C6H3)]2} reagiert mit Sb(NMe2)3 unter Insertion in die Sb‐N‐Bindung und der Eliminierung von RGa(NMe2)2 (2), gefolgt von der Bildung eines Ga‐substituierten Distibens R(Me2N)GaSbSbGa(NMe2)R (1). Die Thermolyse von 1 verläuft unter Eliminierung von RGa und 2 und darauffolgend unter Bildung des Bicyclo[1.1.0]butan‐Analogons [R(Me2N)Ga]2Sb4 (3). Vergleichende Studien der Reaktionen von RGa mit EX3 [E=Sb, Bi; X=Et, NMe2] zeigen den subtilen Einfluss des organischen Substituenten auf die Reaktivität der Verbindung der 15. Gruppe und der Stabilität des zunächst gebildeten Insertionsproduktes R(X)GaEX2. Die Verwendung von Sb(NMe2)3 mit leicht schwächeren Sb‐N‐Bindungen führt zur Bildung eines Distibens, das thermisch in das erste Sb‐Analogon eines Bicyclo[1.1.0]butans überführt werden kann.
      PubDate: 2015-08-06T11:30:18.220959-05:
      DOI: 10.1002/ange.201502827
       
  • Herstellung von festen, substituierten Allylzinkreagentien und deren
           Reaktionen mit Elektrophilen
    • Authors: Mario Ellwart; Paul Knochel
      Pages: 10808 - 10811
      Abstract: Die Reaktion von verschiedenen allylischen Chloriden und Bromiden mit Zinkstaub in der Gegenwart von Lithiumchlorid und Magnesiumpivalat (Mg(OCOtBu)2) in THF führt zu allylischen Zinkreagentien, welche nach Entfernen des Lösungsmittels als feste Zinkreagentien erhalten werden, die eine exzellente thermische Stabilität aufweisen. Diese allylischen Reagentien können sowohl in Pd‐katalysierten Kreuzkupplungen mit PEPPSI‐IPent, als auch in regio‐ und stereoselektiven Additionen an aromatische Ketone und Aldehyde verwendet werden. Acylierungen mit verschiedenen Säurechloriden führen regioselektiv zu den entsprechenden homoallylischen Ketonen, wobei die neue C‐C‐Bindung immer an der sterisch stärker gehinderten Seite gebildet wird. Die Umsetzung von allylischen Chloriden und Bromiden mit Zinkstaub in der Gegenwart von Lithiumchlorid und Magnesiumpivalat ergibt feste allylische Zinkreagentien, die eine exzellente thermische Stabilität aufweisen (siehe Schema). Die Reagentien können in Pd‐katalysierten Kreuzkupplungen und in hoch regio‐ und diastereoselektiven Carbonyladditionen eingesetzt werden.
      PubDate: 2015-07-17T10:30:19.621006-05:
      DOI: 10.1002/ange.201504354
       
  • Stabilisierung von anorganischem Acetylen, HBNH, mithilfe flankierender
           koordinativer Wechselwirkungen
    • Pages: 10812 - 10816
      Abstract: Ein stabiler Donor‐Akzeptor‐Koordinationskomplex des schwer greifbaren Stamm‐Iminoborans HBNH (ein strukturelles Analog von Acetylen) wird beschrieben. Diese Spezies wurde durch eine thermisch induzierte N2‐Eliminierung/1,2‐H‐Migration generiert, ausgehend von einem Hydrido(azido)boran‐Addukt NHC⋅BH2N3 (NHC=N‐heterocyclisches Carben) in der Gegenwart eines fluorierten Triarylborans. Der Mechanismus dieses Prozesses wurde mithilfe von Berechnungen und Isotopenmarkierungsstudien untersucht. Diese Umwandlung stellt eine neue und potentiell modulare Route zu ungesättigten anorganischen Baueinheiten für fortgeschrittene Materialien dar. Blitze in Flaschen: Ein Addukt des schwer greifbaren ursprünglichen „anorganischen Acetylens”︁ HBNH wurde durch einen allgemeingültigen Prozess aus N2‐Eliminierung und 1,2‐Wasserstoff‐Migration ausgehend von einem Hauptgruppenazid hergestellt. Der Mechanismus dieser Reaktion wurde mithilfe von Berechnungen und Isotopenmarkierungsstudien untersucht.
      PubDate: 2015-07-17T10:40:04.73399-05:0
      DOI: 10.1002/ange.201504867
       
  • Nickel‐katalysierte Cyclopropanierung mit NMe4OTf und nBuLi
    • Pages: 10817 - 10821
      Abstract: Nickel wurde als Katalysator für die Cyclopropanierung von unaktivierten Olefinen durch in situ hergestelltes Lithiomethyltrimethylammoniumtriflat als Methylendonor identifiziert. Eine mechanistische Hypothese wird vorgeschlagen, welche die Entstehung eines reaktiven Nickelcarben beinhaltet, um einige interessante Beobachtungen zu erklären. Zudem beleuchten unsere Resultate einen Bericht von Franzen und Wittig aus dem Jahre 1960, der später wegen Irreproduzierbarkeit zurückgezogen wurde, und liefern eine rationale Basis für eine systematische Entwicklung der Reaktion für präparative Zwecke als Alternative zu Diazomethan oder Simmons‐Smith‐Bedingungen. Späte Wiedergutmachung: Nickel katalysiert die Cyclopropanierung von nichtaktivierten Olefinen mit in situ gebildetem Lithiomethyltrimethylammoniumtriflat als Methylendonor (siehe Schema). Ein Mechanismus unter Bildung eines reaktiven Nickelcarbens wird vorgeschlagen. Die Ergebnisse beleuchten eine Studie von Franzen und Wittig aus dem Jahr 1960, die wegen Nichtreproduzierbarkeit später zurückgezogen wurde.
      PubDate: 2015-07-23T12:10:30.843759-05:
      DOI: 10.1002/ange.201505482
       
  • Zum Charakter der chemischen Bindung von Argonatomen mit gemischten
           Gold/Silber‐Trimeren
    • Pages: 10822 - 10827
      Abstract: Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der kontrovers diskutierten Natur der chemischen Bindung von Edelmetallen mit Edelgasen. Experimentelle Untersuchungen verweisen auf besonders starke Au‐Ar‐Bindungen in Argon‐Komplexen gemischter Au/Ag‐Trimere. Infrarotspektren zeigen einen enormen Einfluss des Edelgases auf die Schwingungsmoden, insbesondere in Au‐reichen Trimeren, in denen die Ar‐Atome aufgrund einer relativistisch erhöhten Kovalenz der Au‐Ar‐Bindung stark involviert sind. In Ag‐reichen Trimeren dominieren die Schwingungsmoden des Metallgerüstes, was auf einen stärkeren elektrostatischen Charakter der Ag‐Ar‐Bindung hinweist. Die Experimente werden durch Dichtefunktionaltheorie‐Rechnungen gestützt, die zeigen, wie die relativistischen Unterschiede zwischen Au und Ag zu stärkeren Au‐Ar‐Bindungen führen. Durch die Möglichkeit, die Zusammensetzung und somit die Ladungsverteilung zu variieren, erweisen sich die Trimere als ideales Modellsystem, um die chemische Natur der Wechselwirkung von Edelgasen mit geschlossenschaligen Goldverbindungen zu studieren. Relativ verschieden: Die Bildung von Edelmetall‐Edelgas‐Bindungen in kationischen Argonkomplexen von gemischten Gold‐Silber‐Trimeren wird in Abhängigkeit von der Clusterzusammensetzung untersucht. Die Bindungseigenschaften in den geschlossenschaligen Molekülen werden durch FIR‐MPD‐Spektroskopie und DFT‐Rechnungen analysiert und spiegeln die relativistischen Unterschiede zwischen Gold und Silber wider.
      PubDate: 2015-07-17T10:20:14.705247-05:
      DOI: 10.1002/ange.201503845
       
  • Innenrücktitelbild: High‐Conductivity Two‐Dimensional
           Polyaniline Nanosheets Developed on Ice Surfaces (Angew. Chem. 36/2015)
    • Authors: Il Young Choi; Joungphil Lee, Hyungmin Ahn, Jinho Lee, Hee Cheul Choi, Moon Jeong Park
      Pages: 10829 - 10829
      Abstract: Mithilfe von Eisoberflächen werden zweidimensionale Polyanilin‐Nanofilme (grün) erhalten, wie M. J. Park et al. in ihrer Zuschrift auf S. 10643 ff. zeigen. Die Polyanilin‐Nanofilme sind elektrisch hoch leitfähig (>35 S cm−1) und können leicht von der Eisoberfläche auf verschiedene Arten von Substraten übertragen werden. Mithilfe von Masken lassen sich gemusterte Nanofilme mit einer gewünschten Form erhalten.
      PubDate: 2015-08-07T06:20:35.845564-05:
      DOI: 10.1002/ange.201506937
       
  • Rücktitelbild: Aqueous Sulfate Separation by Crystallization of
           Sulfate–Water Clusters (Angew. Chem. 36/2015)
    • Authors: Radu Custelcean; Neil J. Williams, Charles A. Seipp
      Pages: 10830 - 10830
      Abstract: Die Synthese …︁…︁ von Glyoxalbis(amidiniumhydrazon)sulfat (in rot) wurde erstmals 1898 von dem Chemiker Johannes Thiele beschrieben. Jetzt analysieren R. Custelcean et al. in ihrer Zuschrift auf S. 10671 ff. die Kristallstruktur dieses Salzes, die sich durch ausgedehnte wasserstoffverbrückte Sulfat‐Wasser‐Cluster auszeichnet (rechts). Die kompetitive Kristallisation dieser Cluster kann zur Sulfat‐Abscheidung aus wässrigen Lösungen eingesetzt werden.
      PubDate: 2015-08-10T13:50:34.09859-05:0
      DOI: 10.1002/ange.201506942
       
 
 
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