Forschung in der Organischen Chemie
Die Forschung unseres Instituts bildet ein breites Spektrum der organischen Chemie und ihrer Schnittstellen ab. Neuartige Synthesemethoden von unkonventioneller Reaktivität und Umlagerungen über zielorientierte organische Synthese bis hin zur Naturstoffchemie und bioinspirierten Chemie werden erforscht. Die Bioorganik reicht von Enzymmechanismen und Inhibitoren bis zur isotopenspezifischen Proteinmarkierung für NMR-gestütztes Wirkstoffdesign. Ergänzend werden Hauptgruppenchemie und Katalyse sowie daten‑ und quantenchemisch gestützte, prädiktive Methoden zur Optimierung von Reaktionen und Katalysatoren entwickelt.
Das NMR-Zentrum fungiert als Core Facility: Betreuung aller NMR‑Spektrometer, Organisation von Eigen‑/Servicemessungen, Datenmanagement (Online‑Zugang, Software, Archiv) sowie Versorgung mit Flüssigstickstoff und Stickstoffgas.
In der Lehre engagieren wir uns umfangreich mit Vorlesungen, Seminaren (u.A. das OC Seminar und das OC Symposium) und großen Grundlagenpraktika in Chemie, Biologie und Ernährungswissenschaften sowie Wahlfachpraktika, die direkt an aktuelle Forschungsprojekte angebunden sind.
Für Kollaborationen oder weiterführende Informationen freuen wir uns über Kontaktaufnahme.
Zu den Publikationen des Instituts für Organische Chemie
Eingang zum Institut für Organische Chemie
Forschungsschwerpunkte des Instituts für Organische Chemie
Unsere Forschung umfasst sieben Schwerpunkte, mit denen sich die verschiedenen Forschungsgruppen am Institut für Organische Chemie eingehend beschäftigen:
- Zielorientierte organische Synthese: Organische Synthese funktioneller Moleküle für Anwendungen in der Photochemie, Katalyse, organischen Materialien und supramolekularen Chemie. (Arbeitsgruppe Bonifazi).
- Organische Synthesechemie: Neuartige Strategien auf Basis ungewöhnlicher Reaktivitäten und hochenergetischer Zwischenprodukte, die zu Umlagerungen, Dominoreaktionen und asymmetrischer Katalyse führen (Arbeitsgruppe Maulide).
- Organische Strukturchemie: Untersuchung der molekularen Struktur und Dynamik organischer Verbindungen zum Verständnis biosynthetischer Prozesse sowie der Bioaktivitäten bis hin zu funktionsbezogenen Anwendungen (Arbeitsgruppe Brecker).
- Hauptgruppenchemie und Katalyse: Entwicklung neuer Reagenzien und homogener Katalysatoren auf Basis von Hauptgruppenelementen, insbesondere der Gruppe 16, mit Fokus auf Anwendungen in der organischen Synthese (Arbeitsgruppe Mateos).
- Isotopenmarkierung und Chemische Biologie: Ortsselektive Markierung von Proteinen mit 13C, 15N, 2H und 19F, um mittels NMR Wirkstoffbindestellen zu charakterisieren und Wirkstoffdesign zu unterstützen (Arbeitsgruppe Lichtenecker).
- Bioorganische und Medizinische Chemie: Erforschung enzymatischer Mechanismen, Einsatz mechanismusbasierter Inhibitoren als diagnostische Werkzeuge und Entwicklung maßgeschneiderter Syntheserouten (Arbeitsgruppe Pallitsch).
- Datengetriebene Synthese und Katalyse: Beschleunigung von Entdeckungen in der organischen Synthese und Katalyse durch die enge Verzahnung von Experiment und Berechnung (Arbeitsgruppe Popescu).
Lehrstühle
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Zielorientierte organische Synthese - Arbeitsgruppe Bonifazi
Die Forschungsgruppe der Univ.Prof. Davide Bonifazi arbeitet in der synthetischen organischen Chemie, entwirft und entwickelt funktionelle Moleküle an der Schnittstelle von Photochemie, Katalyse, Elektrochemie, supramolekularer Chemie und Material-/Lebenswissenschaften und nutzt dabei deren programmierte physikalische und strukturelle Eigenschaften aus.
Zur Website der Arbeitsgruppe Bonifazi
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Organische Synthesechemie - Arbeitsgruppe Maulide
Die Forschung der Arbeitsgruppe Maulide um Univ.-Prof. Dr. Nuno Maulide im Bereich der Organischen Synthesechemie konzentriert sich seit 2009 hauptsächlich auf ungewöhnliche oder "unkonventionelle" Reaktivitätsprofile organischer Verbindungen. Ein besonderer Schwerpunkt liegt bei hochenergetischen reaktiven Zwischenprodukten, die unter milden Bedingungen erzeugt werden können und folglich zu Umlagerungen, Dominoreaktionssequenzen oder katalytisch-asymmetrischen Transformationen führen. Aus diesen Bemühungen ist ein breites Spektrum an Aktivitäten hervorgegangen, das einen großen Teil von Bereichen der organischen Chemie abdeckt.
Professuren & unabhängige Forschungsgruppen
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Organische Strukturchemie - Arbeitsgruppe Brecker
Die Arbeitsgruppe von Univ.-Prof. Dipl.-Chem. Dr. Lothar Brecker beschäftigt sich mit der molekularen Struktur und Dynamik organischer Verbindungen. Der Fokus liegt auf isolierten Naturstoffen sowie synthetisch hergestellten Teilstrukturen dieser Sekundärmetaboliten. Neben der spektroskopischen und spektrometrischen Strukturanalyse werden auch die Interaktionen auf molekularer Ebene untersucht, die die Grundlage für biologisch relevante Aktivitäten bilden. Dies ermöglicht Einblicke in die Biosynthese sowie die natürliche Bedeutung der Naturstoffe und zeigt mögliche Anwendungspotenziale auf.
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Hauptgruppenchemie und Katalyse - Arbeitsgruppe Mateos
Die Arbeitsgruppe Mateos unter der Leitung von Ass.-Prof. Javier Mateos entwickelt originelle synthetische Methodiken unter Verwendung von Hauptgruppenelementen. Es werden neuartige Reagenzien und homogene Katalysatoren entworfen und realisiert, um bisher unzugängliche Transformationen zu ermöglichen. Unsere Forschung konzentriert sich auf:
- Radikalchemie
- Photokatalyse
- Reaktionsmechanismen
Weitere Arbeitsgruppen
Die moderne Protein-NMR-Spektroskopie ist ein unverzichtbares Werkzeug zur Analyse der Interaktionsstellen von Arzneimittelzielen, einschließlich Proteinen, die hochdynamische Konformationen annehmen. Die Arbeitsgruppe um Mag. Dr. Roman Lichtenecker spezialisiert sich auf die ortsselektive Einbindung von Kohlenstoff-13, Stickstoff-15, Deuterium und Fluor-19 in Proteine, indem organische Chemie mit Molekularbiologie integriert wird. Die daraus resultierenden Kennzeichnungsstrategien ermöglichen es Kooperationspartnern weltweit, die Interaktionsschnittstellen wichtiger Wirkstoffziele mithilfe verschiedener NMR-Experimente zu charakterisieren, was die Optimierung bestehender Therapeutika und das rationale Design neuartiger Wirkstoffgerüste erleichtert.
Die Arbeitsgruppe von Dr. Katharina Pallitsch ist Teil des Instituts für Organische Chemie an der Universität Wien. Sie arbeitet gemeinsam mit Gruppen aus aller Welt (z.B.: Vereinigten Königreich, Italien, den USA und Kanada) an verschiedenen Projekten im Bereich synthetischer bioorganischer und medizinischer Chemie. Ihre Forschung beschäftigt sich mit den Fragen zu enzymatischen Mechanismen, dem Einsatz von kleinen Mechanismus-basierten Inhibitoren als diagnostische Werkzeuge sowie an der Entwicklung kreativer Lösungen zur Synthese der benötigten Verbindungen.
Die Popescu-Gruppe um Mihai-Viorel Popescu, PhD hat das Ziel, die Entdeckungen in der organischen Synthese und Katalyse zu beschleunigen, indem Experiment und Berechnung miteinander verbunden werden. Geleitet von den Prinzipien der physikalisch-organischen Chemie integrieren wir organische Synthese, quantenmechanische Modellierung und Datenwissenschaft, um physikalisch fundierte Modelle zu entwickeln, die eine prädiktive Gestaltung von Reaktionsbedingungen und katalytischen Systemen ermöglichen.
Serviceeinrichtungen
Das NMR-Zentrum der Fakultät fungiert als Core Facility: Es betreut sämtliche NMR‑Spektrometer, organisiert Eigen‑ und Servicemessbetrieb, stellt ein umfassendes Datenmanagement (inklusive Online‑Datenzugang, Auswertsoftware und Archivierung) bereit und versorgt die Fakultät mit Flüssigstickstoff sowie mehreren Einrichtungen mit Stickstoffgas. Die moderne Infrastruktur wurde maßgeblich durch die Universität Wien und HRSM‑Projekte des Bundes unterstützt.