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SFB 813: Chemie an Spinzentren - Konzepte, Mechanismen, Funktionen -
Fachliche Zuordnung
Chemie
Biologie
Biologie
Förderung
Förderung von 2009 bis 2017
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 60803019
Der Sonderforschungsbereich widmet sich der Chemie an Spinzentren. Spinzentren werden als molekulare Systeme verstanden, die eine endliche Zahl von ungepaarten Elektronen aufweisen. Die Spinzentren, die im SFB untersucht werden, können in ihrem elektronischen Grundzustand existieren, sie können aber auch in einem ihrer elektronisch angeregten Zustände präpariert werden. Spinzentren werden erforscht in allen Aggregatzuständen, ausgehend von der verdünnten Gasphase und dem überkritischen Fluid über die dichte Flüssigkeit bis hinüber zum kristallinen Festkörper. Die thermodynamische Komplexität des inneren Aufbaus erstreckt sich von homogenen Rein- und Mischphasen bis zu hochkomplexen heterogenen und mikroheterogenen Mehrkomponentensystemen einschließlich Dünnschichtstrukturen. Im Vergleich zu Systemen mit geschlossen-schaliger Elektronenkonfiguration ist die chemische Reaktivität von Spinzentren außerordentlich hoch und weitaus komplexer. Zudem ist die Anwesenheit von ungepaarten Elektronen in ausgeprägten magnetischen und spektroskopischen Eigenschaften verknüpft. Es ist das Ziel des Sonderforschungsbereiches (i) diese Aspekte mit experimentellen Techniken systematisch zu erforschen und auszunutzen, (ii) diese Aspekte mit Hilfe theoretischer Methoden quantitativ zu verstehen bzw. vorherzusagen und (iii) die hieraus resultierenden Ein-sichten für die Herstellung von neuen Funktionsmaterialien und Bauteilen anzuwenden oder sie in ein besseres Verständnisses offenschaliger chemischer und biochemischer Transformationen zu überführen. Die Ziele werden in einem multidisziplinären Ansatz verfolgt, der fortgeschrittene chemische Synthese, biochemische Verfahren, Materialverarbeitungstechnologien, hochentwickelte Spektroskopie und moderne Quantenchemie miteinander vereint.
DFG-Verfahren
Sonderforschungsbereiche
Abgeschlossene Projekte
- A01 - Herleitung und Implementierung von neuen Multireferenz /ab initio/ Methoden zur Behandlung von Spinzentren (Teilprojektleiter Neese, Frank )
- A02 - Theoretische Methoden zur Untersuchung langreichweitiger Ladungs- und Spintrennung in angeregten Zuständen großer Systeme (Teilprojektleiter Bredow, Thomas )
- A03 - Ultraschnelle Reaktionsdynamik von solvatisierten Elektronen in fluiden Aminen und Aminoalkoholen (Teilprojektleiter Vöhringer, Peter )
- A04 - Entwicklung einer "inverted freeze quench" EPR Methode zum Studium von Reaktionsintermediaten nahe des Solvens Phasenüberganges (Teilprojektleiter van Gastel, Maurice )
- A05 - Offenschalige Verbindungen von Si-Pb mit ungewöhnlichen Bindungsmotiven (Teilprojektleiter Filippou, Alexander C. )
- A06 - Triangulation von spin-tragenden Metallzentren mit EPR (Teilprojektleiter Schiemann, Olav )
- A07 - Weiterentwicklung von Dichtefunktionalen für offenschalige Systeme (Teilprojektleiter Grimme, Stefan )
- A08 - Lösungsmitteleffekte und Dynamik von Spinzentren (Teilprojektleiterin Kirchner, Barbara )
- B01 - Mechanismen der photochemischen Ligandenabspaltung von Übergangsmetallkomplexen (Teilprojektleiter Filippou, Alexander C. ; Vöhringer, Peter )
- B02 - Entwicklung atomökonomischer und enantioselektiver katalytischer Radikalreaktionen (Teilprojektleiter Gansäuer, Andreas )
- B03 - Offenschalige Spezies in der Gasphase: Ferracyclobutadiene und organokatalytische Spezies (Teilprojektleiterin Engeser, Marianne )
- B04 - Chemie funktioneller Phosphanyl-Übergangsmetallkomplexe (Teilprojektleiter Streubel, Rainer )
- B05 - Licht durch Spinzentren: Aufklärung der bakteriellen Biolumineszenz durch magnetischen Resonanzmethoden (Teilprojektleiter van Gastel, Maurice )
- B06 - Selektiver Spintransfer in der Chemie komplexer Polyketide (Teilprojektleiter Menche, Dirk )
- B07 - Übergangsmetalle mit ungewöhnlich hohen Oxidationsstufen in wasserfreien Phosphaten (Teilprojektleiter Glaum, Robert )
- C01 - Ringschlussreaktionen durch metallkatalysierte homolytische Substitutionsreaktionen: Entwicklung einer radikalischen Ringöffnungspolymerisation (PROP) von Epoxiden (Teilprojektleiter Gansäuer, Andreas ; Höger, Sigurd )
- C02 - Reaktionen von sauerstoffbasierten Spinzentren in wasserhaltigen Medien an BDD-Elektroden (Teilprojektleiter Baltruschat, Helmut ; Lütz, Stephan ; Waldvogel, Siegfried R. )
- C03 - Neue Donor-/Akzeptor Hybride (Teilprojektleiter Höger, Sigurd )
- C04 - Ladungs-Trennung und -transfer in organischen Verbindungen auf Basis von Donor/Akzeptor Einheiten (Teilprojektleiter Sokolowski, Moritz )
- C05 - Spinzentren in molekularen Festkörpern - von paramagnetischen Salzen zu organischen Leitern (Teilprojektleiter Beck, Johannes )
- C06 - Spin Crossover in mehrkernigen Eisen (III)-Helikaten (Teilprojektleiter Lützen, Arne )
- C08 - Untersuchung der Koordination des Protoporphyrin IX-Eisen-Komplexes an Häm-regulierte Proteine durch EPR- und Kristallstrukturanalyse (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Hagelueken, Gregor ; Imhof, Diana ; Schiemann, Olav )
- C09 - Ortsspezifische Inkorporation von Spinsonden in lange funktionelle Oligonukleotide (Teilprojektleiter Famulok, Michael )
- Z - Zentrale Aufgaben des Sonderforschungsbereichs (Teilprojektleiter Vöhringer, Peter )
- Z01 - Multifrequenz CW/Puls EPR-Spektroskopie (Teilprojektleiter Schiemann, Olav )
- Z02 - Theorie und quantenchemische Modellierung von offenschaligen Systemen) (Teilprojektleiter Bredow, Thomas ; Grimme, Stefan )
Antragstellende Institution
Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn
Sprecher
Professor Dr. Peter Vöhringer