“Spin-Torch-NMR”: Übertragung von Kern-Hyperpolarisierung zum Erforschen der molekularen Umgebung

• Antragsteller: Professor Dr. Jörg Matysik
• Fachliche Zuordnung: Analytische Chemie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 430238088

Photosynthetisches Elektronenpumpen findet in Proteinen statt, die als Reaktionszentren (RCs) bezeichnet werden. (Bakterio)Chlorophyll-Kofaktoren absorbieren Licht und leiten in einer optimierten Umgebung die Elektronen weiter. Die Spin-Evolution in dem licht-induzierten spin-korrelierten Radikalpaar (SCRP) ermöglicht über den Festkörper-Photo-CIDNP-Effekt Signalverstärkung in der NMR. Die transiente Hyperpolarisierung, die an 13C- und 15N-Kernen im Radikalpaar auftritt, wird zur Erforschung der molekularen Umgebung verwendet. Wir werden chemische Verschiebungen, chemische Verschiebungsanisotropien (CSAs), Relaxationsparameter, lokale Dynamik und Abstände messen. Diese Transferschemata werden weiterentwickelt und auf zwei verschiedene photosynthetische Reaktionszentren angewendet: Purpurbakterien und Heliobakterien. Ein Vergleich kann es ermöglichen, gemeinsame Funktionsmuster zu erkennen. In Zukunft können die hier entwickelten Transferschemata mit künstlichen RCs auch Oberflächenstudien ermöglichen. 

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen