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21.09.2016, 15:30 Uhr

Klasse für Naturwissenschaften und Medizin, 577. Sitzung

Prof.' in Dr. Christine Thomas, Münster: Strukturen und Prozesse im Erdmantel; Prof. Dr. Albrecht Berkessel, Köln: Von Carbenen und dem Breslow-Intermediat – Katalyseforschung zwischen Chemie und Biologie

Vortrag 1

 

In den letzten Jahren hat die Seismologie immer detailliertere Bilder des Erdinneren mithilfe von Erdbebenauswertungen erbracht, vor allem seit dem Einsatz von seismischen Arrays: So finden wir Grenzschichten in der Erde, die von Hochdruck- und Hochtemperatur-Phasenübergängen in Mantelmineralien gebildet werden, wir finden Strukturen, die von heißen Aufströmen hervorgerufen werden und seismische Geschwindigkeitstomographie zeigt, dass lithosphärische Platten in manchen Gegenden in den tiefen Erdmantel absinken, in anderen Regionen jedoch im mittleren Mantel stagnieren. Mit dem Verstehen dieser Strukturen können wir Prozesse und Mineralogie des Erdmantels besser verstehen: z. B. Topographie von seismischen Geschwindigkeitsdiskontinuitäten kann Aufschlüsse über Temperaturvariationen und Zusammensetzung des Erdmantels aber auch dessen Deformationsverhalten geben. Es werden verschiedene Resultate gezeigt, bei denen seismische Beobachtungen von Amplituden, Wellenformen, Laufzeiten und Richtungsabhängigkeit seismischer Wellen eingesetzt werden, um Hypothesen der Mantelkonvektion und der Mantelmineralogie zu testen.

Prof.' in Dr. Christine Thomas ist Professorin für Geophysik an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster. Nach dem Vordiplom in Physik an der Universität Marburg wechselte sie an die Universität Erlangen-Nürnberg und bekam dort 1994 ihr Physik Diplom ausgehändigt. 1995 verbrachte sie am Institute of Theoretical Geophysics in Cambridge (UK) als „visiting Scientist“ bevor sie 1996 zum Promovieren nach Göttingen wechselte und dort 1999 den Dr. rer. nat. mit der Dissertation „The Fine Structure of the Earth's Deep Mantle Determined with Scattered Seismic Core Phases“ erhielt. Nach einem Postdoc- Aufenthalt als Emmy-Noether Nachwuchswissenschaftlerin an der Universität Leeds (UK) war sie 2001 bis 2008 Lecturer/Senior Lecturer für Geophysik an der Universität Liverpool (UK) und mit einem „visiting Professorship“ 2008 an der Universität Lyon. 2009 wurde sie als Professorin für Geophysik nach Münster berufen. Ihre Arbeitsgruppe beschäftigt sich vor allem mit der Untersuchung von Strukturen und Prozessen im tiefen Erdinneren.

Vortrag 2

Carbene sind organische Moleküle, die ein „zweibindiges“ Kohlenstoffatom enthalten, was ihre im Allgemeinen hohe Reaktivität bedingt. Die Chemie der Carbene, von ihrem Auftreten im interstellaren Raum bis hin zu ihrer höchst erfolgreichen Rolle in der Organometallchemie und der Organokatalyse war und ist Gegenstand weltweiter Forschungsaktivitäten. In der biologisch orientierten Organischen Chemie wurde bereits 1958 von R. Breslow die Beteiligung eines Carbens am Wirkmechanismus des Enzym-Cofaktors Thiamin- pyrophosphat postuliert – eine damals revolutionäre Hypothese. Die als Reaktionsintermediate vermuteten und mechanistisch zentral wichtigen Aminoenole wurden seitdem „Breslow-Intermediate“ genannt. Mehr als 50 Jahre später – 2012/2013 – gelang uns die erstmalige experimentelle Herstel- lung, Charakterisierung und Isolierung von Breslow-Intermediaten. Der Vortrag beschreibt, nach einer Einführung zu den Themen Carbene und Breslow-Intermediat, den Weg zu diesem Durchbruch sowie die Ausweitung auf komplexere Substrate und Reaktionen. Im letzteren Zusammenhang gelang – letztlich auf der Basis des biologischen Mechanismus – das Design einer neuen Katalysatorklasse für synthetisch wichtige, aber bislang nicht realisierbare Homoenolat / Azoliumenolat-Reaktionen.

Prof. Dr. Albrecht Berkessel schloss sein Chemiestudium an der Universität Saarbrücken 1982 mit dem Diplom ab. 1985 wurde er bei Prof. Dr. W. Adam an der Universität Würzburg promoviert und absolvierte von 1985 bis 1986 einen PostDoc-Aufenthalt an der Columbia University, New York bei Prof. Breslow.

1990 wurde er an der Universität Frankfurt habilitiert und war von 1992 bis 1997 C3-Professor an der Universität Heidelberg. Seit 1997 hat er einen Lehrstuhl für Organische Chemie am Department für Chemie der Universität zu Köln inne. Herr Berkessel war Gastprofessor an der University of Wisconsin, USA, der Australian National University, Canberra, Australien, der Chuo University, Tokio und der Kyoto University in Japan sowie der National University of Singapore.

Neben der Entwicklung Synthese-relevanter Methoden für die (stereo)selektive Umwandlung organischer Substrate widmet er sich der mechanistischen Aufklärung bekannter und dem Design neuer katalytischer Transformationen.

Des Weiteren befasst sich seine Forschungsgruppe mit der mechanistischen Charakterisierung und der gezielten Beeinflussung biologischer Systeme durch „kleine“ organische Moleküle. Letztere Aktivitäten erfolgen in Kooperation mit medizinischen Arbeitsgruppen, vor allem im Bereich der Krebs- und Stammzell- Forschung.