Das Hauptforschungsgebiet der Arbeitsgruppe ist die Supramolekulare Chemie. In diesem Zusammenhang ist ein wichtiges Forschungsthema die Entwicklung synthetischer Anionenrezeptoren, wobei die meisten der untersuchten Rezeptoren auf cyclischen Peptiden und Pseudopeptiden basieren. Von besonderem Interesse ist die Erkennung von Anionen in Wasser und das Verständnis der zugrundeliegenden Prinzipien. Neben makrocyklischen Rezeptoren werden in jüngerer Zeit auch Goldnanopartikel und polymere Materialien für die Anionenbindung eingesetzt. Ein ganz anderes, aber ebenfalls in der Supramolekularen Chemie angesiedeltes Forschungsthema ist die Entwicklung von Verbindungen, die neurotoxische Organophosphate unter physiologischen Bedingungen so schnell in ungiftige Metabolite überführen, dass sie zur Behandlung von Vergiftungen mit diesen Nervengiften eingesetzt werden können.
Diese Vorlesung wird immer im Sommersemester gehalten.
Studiengang: Master Chemie
OpenOLAT: https://olat.vcrp.de/url/RepositoryEntry/3125641742
Modulverwendung: Die Vorlesung kann in die Vertiefungsfelder "Reactivity, Catalysis and Sustainability" und "Life Science and Bioanalytics" eingebracht werden. Die Unterrichtssprache ist Englisch.
Kurskennung: CHE-MM-Ch-VM29-M-7
Studiensemester: jedes
Semesterwochenstunden: 3
ECTS: 4
Diese Vorlesung gibt einen Einblick in ein modernes Forschungsgebiet, in dem die spezifische intermolekulare Wechselwirkung von Molekülen untersucht, charakterisiert und zum Aufbau von komplexen Systemen verwendet wird. Anders als in der "Molekularen Chemie", in der einzelne Moleküle, z.B. deren Synthese und Eigenschaften, betrachtet werden, steht in der "Supramolekularen Chemie" die Wechselwirkung von Molekülen, welche z.B. zur Bildung strukturell definierter Komplexe oder Aggregate führt, im Vordergrund. Die molekulare Erkennung ist dementsprechend ein zentrales Motiv der supramolekularen Chemie. Diese molekulare Erkennung ist selektiv, d.h. supramolekulare Komplexe entstehen nur zwischen komplementären Bindungspartnern. Darin unterscheiden sich supramolekulare Komplexe z.B. von Metallkomplexen, bei denen Liganden an verschiedenste Metallionen binden können.
Die molekulare Erkennung ist auch ein grundlegendes Prinzip der meisten biochemischen Prozesse und ein wichtiges Ziel der supramolekularen Chemie ist tatsächlich die Imitation von biochemischen Vorgängen, wie der enzymatischen Katalyse oder der Selbstreplikation mit strukturell einfachen Modellverbindungen. Daneben beschäftigt sich die supramolekulare Chemie auch mit verschiedenen nicht biochemischen Fragestellungen, z.B. der Entwicklung von Sensoren oder neuen Materialien. Anwendungen der supramolekularen Chemie findet man in der Katalyse, in Extraktionsprozessen, in flüssigkristallinen Systemen, in optischen Funktionsmaterialien, in der molekularen Elektronik u.v.m.
In dieser Vorlesungen werden zunächst die Grundlagen der molekularen Erkennung behandelt. Anschließend werden an einer Vielzahl von Beispielen supramolekulare Systeme vorgestellt, welche von einfachen Wirt-Gast-Komplexen über Catenane und Rotaxane bis hin zu "Molekularen Maschinen" reichen.
Die Folien zur Vorlesung sind auf der zu der Vorlesung gehörigen OpenOlat Seite abrufbar.