Alles ist im Fluss: Experimentelle und computerchemische Studien zum Einfluss der Reaktionsdynamik auf chemische Transformationen kurzlebiger Intermediate

• Antragstellerin: Professorin Dr. Julia Rehbein
• Fachliche Zuordnung: Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 251211948

Wir beabsichtigen die Entwicklung und Anwendung moderner physikalisch-organischer Konzeptionen auf Fragestellungen der synthetisch-organischen Chemie und chemischen Biologie, um zu einem tieferen Verständnis der Kriterien für Diversität und Selektivität beizutragen. Besonderes Augenmerk gilt dabei dem Einfluss von dynamischen Verzweigungspunkten wie Bifurkationen, die innerhalb der etablierten Kinetik-Modelle noch nicht integriert sind. Eine Weiterführung dieser mechanistischen Untersuchungen wird im Bereich der enzymkatalysierten kationischen Reaktionskaskaden in der Terpenbiosynthese sowie der NHC-Katalyse angestrebt. Auf dem Weg zu mechanistischem Verständnis wird durch die zielmolekülorientierte Synthese u.a. photolabiler Vorläufermoleküle auch ein Beitrag im Rahmen der Methodenentwicklung geleistet. Konkret wird versucht geeignete Abgangsgruppen zu entwickeln, die eine photochemische Erzeugung von Carbokationen mit hoher Quantenausbeute ermöglichen. In Bezug auf die NHC-Katalyse schließen sich methodische Arbeiten an, sofern sich das Auftreten von radikalischen Reaktionspfaden generalisieren lassen sollte. Als Werkzeuge dienen uns experimentelle Untersuchungen, die neben der Synthese auch kinetische Messungen mittels Laser-Flash-Photolyse, NMR und zeitaufgelöster IR-Spektroskopie sowie Labelling-Studien beinhalten. Komplementär dazu findet die Computerchemie im Rahmen von elektronischen Strukturberechnungen und molekulardynamischen Simulationen (MD) ihre Anwendungen. Zusammengenommen sind die vorgeschlagenen Projekte hoch interdisziplinär, da sie sowohl in der Methodenwahl als auch bezüglich der Inhalte Bereiche der organischen und physikalischen Chemie, sowie der chemischen Biologie miteinander verbinden. Damit bieten diese Projekte nicht nur jungen Nachwuchswissenschaftler (Bachelor, Master, Promotion) die Möglichkeit ein außergewöhnlich weitgefächertes wissenschaftliches Profil zu erhalten, sondern die Projekte eröffnen auch exzellente Optionen für Kollaborationen mit Arbeitsgruppen der MIN-Fakultät der Universität Hamburg und benachbarten Forschungseinrichtungen.

• DFG-Verfahren: Emmy Noether-Nachwuchsgruppen
• Großgeräte: Laser-Flash-Photolyse-Spektrometer mit Oszilloskop
• Gerätegruppe: 1800 Spektralphotometer (UV, VIS), Spektrographen (außer Monochromatoren 565)