Targeting selective host-guest interactions in functionalized MOFs - synthesis, NMR-studies and sensor design

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Thomas Bein; Professorin Dr. Bettina Valeska Lotsch; Professor Dr. Ulrich Lüning; Professor Dr. Jürgen Senker; Professor Dr. Norbert Stock
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2008 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 79828533

Metallorganische Gerüstverbindungen stellen eine vielseitige Klasse von porösen Verbindungen dar, deren Wechselwirkung mit Gastmolekülen durch Variation der organischen Liganden und der Koordinationsumgebung der Metallionen gesteuert werden kann. Im Mittelpunkt unseres Projekts steht das Verständnis und die Steuerung von Wirt-Gast-Wechselwirkungen in MOFs, die durch Funktionalisierung der organischen Liganden erreicht werden soll. Durch die gezielte Einführung spezifischer Funktionalitäten erwarten wir eine Reihe von Vorteilen, z.B. die Steuerung von Wirt-Gast Wechselwirkungen in der gleichen MOF-Struktur mit ähnlichen Eigenschaften, sowie die Möglichkeit, derartige Wechselwirkungen unabhängig von der Konstruktion des Porensystems gestalten zu können. Basierend auf den Ergebnissen der ersten Finanzierungsperiode wird sich das Projekt auf "Ankermoleküle" konzentrieren, die zur Ausbildung komplexer Wasserstoffbrückenbindungsmotive im Stande sind. Diese ermöglichen Schlüssel-Schloss-Wechselwirkungen mit wichtigen Biomolekülen wie Nukleobasen und Barbituraten, wodurch eine Reihe vielversprechender Rezeptoren für Sensor- Studien aufgebaut werden soll. Die Partner des Konsortiums bringen komplementäre Expertise und Vorarbeiten mit in das Projekt, die von der Synthese molekularer Bausteine und Funktionalisierung von MOF-Strukturen über die detaillierte physikochemische Untersuchung der Wirt-Gast-Wechselwirkungen bis hin zum Wachstum MOF-basierter Filme und Multischichten reichen. Die Filmstrukturen sollen als Basis für neuartige Konzepte in der chemischen Sensorik untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1362: Poröse metallorganische Gerüstverbindungen
• Großgeräte: High speed CP MAS probe
• Gerätegruppe: 1741 Festkörper-NMR-Spektrometer