Arbeitsgebiete

Forschungsaktivitäten im Arbeitskreis Lüning

Stichworte: Supramolekulare Chemie, Molekulare Erkennung

 

Sonderforschungsbereich 677 - Funktion durch Schalten

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Marie Curie Academic-Industrial Initial Training Network on Dynamic Molecular Nanostructures (DYNAMOL)

 DYNAMOL

 

DFG-Schwerpunktprogramm 1362: Poröse metallorganische Gerüstverbindungen

Im Rahmen des Schwerpunktprogramms 1362 "Poröse metallorganische Gerüstverbindungen" im Konsortium "Targeting selective host-guest interactions in functionalized MOFs - synthesis, NMR studies and sensor design" arbeiten fünf Gruppen aus den Bereichen Anorganische Chemie (Stock, Bein, Lotsch), NMR (Senker) und Organische Chemie (Lüning) zusammen, um poröse MOFs mit neuen funktionellen Gruppen in den Hohlräumen zu versehen, zu charakterisieren und auf Anwendung zu testen. Der Beitrag unserer Gruppe ist zweifach, zum einen werden neue organische Linker für die Metallzentren der MOFs synthetisiert, zum anderen daraus aufgebaute MOFs post-synthetisch modifiziert.

 

Konkave Reagenzien

Die hohe Selektivität enzymatischer Reaktionen ist zu einem großen Teil auf die Konkave Abschirmung des aktiven Zentrums zurückzuführen. Wir bauen daher Reagenzien und Katalysatoren in Bimakrocyclen so ein, dass sie ins Innere des Hohlraums gerichtet sind. Die Abschirmung durch den Makrocyclus führt zu erhöhten Selektivitäten, was wir in säure-, basen- oder übergangsmetallkatalysierten Reaktionen, wie beispielsweise der Cu(I)-katalysierten Cyclopropanierung, ausnutzen. Aktuelle Projekte befassen sich mit bifunktioneller Säure/Base-Katalyse und Organokatalyse durch N-heterocyclische Carbene (NHC).

Alle Arbeiten zum Thema Konkave Reagenzien sind in der Literaturliste durchnummeriert, z.B. Concave Reagents 66.

 

Multiple Wasserstoffbrücken

Durch ihre Eigenschaft gerichtet zu sein, besitzt eine Anordnung von mehr als einer H-Brücke ein hohes Maß an Information. Große Bindungskonstanten ergeben sich mit komplementären Partnern. Wir entwickeln neue Wasserstoffbrückenmuster, unter anderem durch vier nebeneinander angeordnete Donoren D und Akzeptoren A, z. B. DAAD - ADDA. Nicht und nicht ganz komplementäre Muster werden deutlich schlechter erkannt, es kommt zur orthogonalen molekularen Erkennung.

Alle Arbeiten zum Thema Multiple Wasserstoffbrücken sind in der Literaturliste durchnummeriert, z.B. Multiple Hydrogen Bonds 10.

 

Dynamisch-kombinatorische Synthese

Die dynamisch-kombinatorische Synthese zeichnet sich dadurch aus, dass durch eine reversible Reaktion eine Vielzahl von Molekülen mit einander im Gleichgewicht stehen und sich ständig ineinander umwandeln. Setzt man dieser dynamischen Mischung ein geeignetes Templat zu, das eines der Produkte im Vergleich zu den anderen stark stabilisiert, so wandeln sich alle Produkte in dies eine stabilste um. Wir nutzen dies zum gezielten Aufbau von Makrocyclen aus, zum einen durch Metallionen als Templat mit Imin-Bildung als reversibler Reaktion, zum anderen durch die Verwendung von organischen Templaten.

Alle Arbeiten zum Thema Dynamisch-kombinatorische Chemie sind in der Literaturliste durchnummeriert, z.B. Dynamic Combinatorial Chemistry 8.

 

Supramolekulare Chemie (Wahlpflichtfach)

Supramolekulare Chemie

  pdf-Version von "Supramolekulare Chemie und Molekulare Erkennung"