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TRR 88: Kooperative Effekte in homo- und heterometallischen Komplexen (3MET)
Fachliche Zuordnung
Chemie
Physik
Physik
Förderung
Förderung von 2011 bis 2022
Webseite
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Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 142808194
Der Transregio SFB „Kooperative Effekte in Homo- und Heterometallischen Komplexen (3MET)“ untersucht Ursache-Wirkungs-Beziehungen zwischen wechselwirkenden atomaren Metallzentren und resultierende moleku-lare Eigenschaften. Darauf aufbauend, zielt er auf neue Anwendungen in homogener Katalyse und Photonik. 3MET konzentriert sich auf die Synthese, physiko-chemische Charakterisierung und theoretische Beschreibung Liganden-stabilisierter homo- und hetero-bimetallischer Komplexe aus einigen wenigen Metall Atomen – typischerweise drei. 3MET zielt auf ein Verständnis von Metall-Metall Wechselwirkungen und von Strukturen in multinuklearen Komplexen und Clustern, die aus Übergangsmetallen und/oder Lanthanid Atomen bestehen. 3MET erforscht die Grundlagen zukünftiger Anwendungen im Kontext von photoaktiven Materialien, Optoelektronik, magnetischer Datenspeicherung, Quantum-Computing und selektiver Katalyse. 3MET untersucht kooperative Effekte, also insbesondere diejenigen Eigenschaften multinuklearer Komplexe, die sich von denen ungekoppelter Metallzentren unterscheiden. 3MET will solche Effekte kontrollieren und sie für spezielle Anwendungen optimieren. In der dritten Förderperiode will 3MET prädiktive Genauigkeit in der Berechnung solcher kooperativen Eigenschaften erzielen, und in ausgesuchten Fällen eine Verständnis-basierte Optimierung der 3MET Komplexe für spezielle Anwendungen erreichen, z.B. für eine schaltbare Photoluminiszenz. Das gemeinsame experimentelle und theoretische Forschungsprogramm von 3MET umfasst 19 Teilprojekte aus Chemie und Physik in drei Forschungsbereichen: A Magnetismus, B Synthese und Katalyse, und C Optische Eigenschaften und Spektroskopie. 3MET Komplexe sind Gegenstand von Untersuchungen mittels diverser experimenteller und theoretischer Methoden (viele davon einzigartig und speziell entwickelt für und durch 3MET). Das wird ermöglicht durch eine Zusammenarbeit von molekularer Synthese, spektroskopischer Charakterisierung und ab initio Modellierung in effizienten und wohl definierten iterativen Zyklen. 3MET basiert auf einer intensiven, standortübergreifenden Kollaboration der beiden teilnehmenden Institutionen, der Technische Universität Kaiserslautern (TUK) und dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT), sowie einer beitragen-den Gruppe der Ruhr Universität Bochum (RUB). Diese alle zusammen bilden eine einzigartige, komplementäre methodische Basis aus Wissen und Fertigkeiten.
DFG-Verfahren
Transregios
Abgeschlossene Projekte
- A01 - Quantenchemische Berechnung der elektronischen Struktur und des Magnetismus von heterometallischen multinuklearen Komplexen und Clustern (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Fink, Karin ; van Wüllen, Christoph )
- A02 - Elektronische Theorie der magnetischen Multizentrenkomplexe als logische Elemente (Teilprojektleiter Hübner, Wolfgang ; Lefkidis, Georg )
- A03 - Di-, tri- und tetranukleare Verbindungen von hoch anisotropen paramagnetischen Metallionen (Teilprojektleiterin Powell, Annie )
- A04 - Konventionelle und Synchrotron-basierte Mössbauer Spektroskopie von photoschaltbaren oligonuklearen Komplexen und magnetische Austausch-Kopplungen in radikalverbrückten Komplexen (Teilprojektleiter Krüger, Ph.D., Hans-Jörg ; Schünemann, Volker )
- A05 - Magnetismus von isolierten oligonuklearen Übergangsmetall-Komplexen in Ionenfallen (Teilprojektleiter Niedner-Schatteburg, Gereon )
- A08 - Kernspin qudit Kooperativität durch Elektronenspin-Kopplung (Teilprojektleiter Ruben, Mario ; Wernsdorfer, Ph.D., Wolfgang )
- B01 - Quantenchemische Untersuchung der Funktion verschiedener Metallatome in Übergangsmetall-katalysierten Reaktionen (Teilprojektleiterin Fink, Karin )
- B02 - Heterodinukleare Komplexe von elektronenreichen Übergangsmetallen mit harten Lewissäuren und deren Implementierung in Kooperativer Katalyse (Teilprojektleiter Bräse, Stefan ; Thiel, Werner R. )
- B03 - Homodinukleare Lanthanid Komplexe und heterodinukleare Lanthanid d-Metall Komplexe (Teilprojektleiter Roesky, Peter )
- B04 - Di- und trinukleare Übergangsmetall Komplexe mit multidentaten Liganden und ihre Anwendung in der homogenen Katalyse (Teilprojektleiter Breher, Frank )
- B05 - Bimetallische Systeme für C-C und C-X Bindungsknüpfungsreaktionen (Teilprojektleiter Paradies, Jan )
- B06 - Metall-Metall Wechselwirkungen in der homogenen Katalyse (Teilprojektleiter Gooßen, Lukas J. ; Niedner-Schatteburg, Gereon )
- B07 - Definierte Kooperation katalytischer polynuklearer Ru-Cu-Systeme (Teilprojektleiter Patureau, Frederic W. )
- B08 - Multinukleare d-Metall Komplexe für katalytische multi-Elektronen Redoxreaktionen (Teilprojektleiterin Becker, Sabine )
- B09 - Multinukleare Übergangsmetall Komplexe für die photokatalytische Reduktion von Kohlenstoffdioxid (Teilprojektleiterin Bizzarri, Claudia )
- B10 - Mechanistische Untersuchungen katalytischer Reaktionen bi- und trimetallischer Komplexe (Teilprojektleiter Gooßen, Lukas J. ; Patureau, Frederic W. )
- C01 - Ab initio Berechnung optischer Eigenschaften von oligonuklearen Übergangsmetall und Lanthanid Komplexe (Teilprojektleiter Klopper, Willem M. )
- C02 - Struktur, elektronische Zustände und Reaktionen von isolierten Übergangsmetallkomplexen (Teilprojektleiter Gerhards, Markus ; Niedner-Schatteburg, Gereon )
- C03 - Multinukleare Gold Komplexe (Teilprojektleiter Roesky, Peter )
- C04 - UItraschnelle molekulare Dynamik in Metallkomplexen (Teilprojektleiter Diller, Rolf ; Riehn, Christoph )
- C05 - Spektroskopie und elektronische Dynamik von polynuklearen Lanthanid- und Übergangsmetall-Komplexen (Multi-Lanthanide) (Teilprojektleiter Cinchetti, Mirko ; Ruben, Mario )
- C06 - Polynukleare Metallophthalocyanin und Metalloporphyrin Ionen: Gasphasen Strukturen und Reaktivitäten (Teilprojektleiter Kappes, Manfred ; Niedner-Schatteburg, Gereon ; Weis, Patrick )
- C07 - Lumineszenzeigenschaften von isolierten Lanthanid und Übergangsmetall Komplexen (Teilprojektleiter Kappes, Manfred ; Lebedkin, Sergej ; Schooß, Detlef )
- C09 - Elektronische Dynamik von lumineszenten 3MET Systeme (Teilprojektleiter Aeschlimann, Martin ; Stadtmüller, Benjamin )
- T01 - Lumineszierende Bi- und Trimetallische TADF-Metallkomplexe mit designten Liganden für OLED-Anwendungen (Teilprojektleiter Bräse, Stefan )
- Z01 - Zentrale Koordination von 3MET (Teilprojektleiter Niedner-Schatteburg, Gereon )
- Ö - Public Relations Aktivitäten in 3MET (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Hornung, Gabriele ; Kappes, Manfred ; Niedner-Schatteburg, Gereon )
Antragstellende Institution
Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau
Mitantragstellende Institution
Karlsruher Institut für Technologie
Beteiligte Hochschule
Ruhr-Universität Bochum