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TRR 325:  Kontrolle der chemischen Photokatalyse durch Molekülverbände

Fachliche Zuordnung Chemie
Förderung Förderung seit 2021
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 444632635
 
Chemische Photokatalyse hat das Ziel, durch Einfang von Licht, idealerweise von sichtbarem Licht, neue Strukturen zu kreieren und neuartige Reaktionen zu erschließen. Die dramatische Entwicklung dieses Forschungsgebiets in den letzten zehn Jahren hat die organische Synthese verändert. Photoreaktionen ermöglichen die einfache Erzeugung reaktiver Zwischenstufen als Schlüsselkomponenten für die Bildung neuer Bindungen. Die Selektivität und Produktivität photokatalytischer Umwandlungen hängen aber signifikant von der Wechselwirkung zwischen dem Reaktionspartner und der katalytisch aktiven Spezies ab, und zwar vor, während und nach der Lichtanregung. Für die meisten photokatalytischen und photochemischen Reaktionen sind diese Wechselwirkungen wenig definiert oder sogar unbekannt. Ziel dieses Transregios ist die Entwicklung der nächsten Generation photokatalytischer Systeme für die organische Synthese durch Kontrolle der Wechselwirkungen zwischen dem Katalysator und den Reaktionspartnern. Die Forschungsarbeiten ebnen den Weg für eine breite Anwendung von Photoreaktionen als zukünftige Schlüsseltechnologie zur selektiven und effizienten Synthese komplexer Moleküle in akademischer Forschung und industrieller Produktion. Der interdisziplinäre Forschungsansatz kombiniert experimentelle, spektroskopische, theoretische und computerchemische Verfahren zur Erforschung und Analyse von Katalysator-Substrat Wechselwirkungen mit dem Ziel eines umfassenderen Verständnisses als Grundlage rationaler Reaktionsplanung. Die betrachteten Wechselwirkungen umfassen reversible Koordination an Metallionen, reversible kovalente Bindungen, Wasserstoffbrücken, ionische und dipolare Wechselwirkungen sowie Dispersionskräfte und Solvatation. In der ersten Förderperiode hat sich der Transregio zu einem der aktivsten Forschungszentren auf dem Gebiet der chemischen Photokatalyse entwickelt, und in gemeinsamen Forschungsanstrengungen konnten zentrale Interaktionen identifiziert werden, die entscheidend zur Kontrolle der Photokatalyse in Molekülver¬bänden beitragen. Aufbauend auf dem Erfolg des Transregios werden in der zweiten Förderperiode wesentliche Ergebnisse der ersten Förderperiode breiter angewendet und wir erweitern das wissenschaftliche Spektrum. Der zweitgenannte Aspekt soll erreicht werden, indem wir neue spektroskopische Techniken innerhalb des Transregios etablieren. Zudem wird die Expertise durch drei neue Kolleginnen und Kollegen aus dem Gebiet der quantenchemischen Rechnungen und des maschinellen Lernens erweitert.
DFG-Verfahren Transregios

Laufende Projekte

Abgeschlossene Projekte

Antragstellende Institution Universität Regensburg
Mitantragstellende Institution Technische Universität München
Sprecher Professor Dr. Thorsten Bach, bis 12/2025; Professor Dr. Burkhard König, seit 1/2026
 
 

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