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25.10.2017, 15:30 Uhr

Klasse für Naturwissenschaften und Medizin, 586. Sitzung

Prof. Dr. Armido Studer, Münster: Das Elektron als Katalysator!; Dr. Fabian Dielmann (Junges Kolleg), Münster: Superbasische Phosphane: Neue Perspektiven für die Aktivierung kleiner Moleküle

Das Elektron als Katalysator!
Ist das Elektron generell ein Katalysator in der Synthese? Diese fundamentale Frage wird gegenwärtig im Arbeitskreis von Armido Studer adressiert. Das Prinzip der Brönsted-Säure- (d. h. Protonen-) Katalyse ist in der Organischen Chemie etabliert und gemeinhin akzeptiert. Das Elektron, im Vergleich zum Proton ca. 1800 mal kleiner und ebenfalls omnipräsent, wird in der Synthese jedoch nicht als potentieller Katalysator wahrgenommen. Bestimmte Reaktionen, die über radikalische und radikalanionische Intermediate ablaufen, lassen sich als von Elektronen katalysierte Prozesse beschreiben. Katalyse mit dem Elektron als Konzept ist nahezu unerforscht. Im Vortrag soll diese neue Art der Katalyse vorgestellt und deren Potential an ausgewählten Beispielen aufgezeigt werden. Als Fernziel der Forschung ist die Etablierung der Katalyse mit dem Elektron als neuen eigenständigen Forschungszweig in der Organischen Synthese zu nennen. Hierzu muss gezeigt werden, dass dieses Konzept sehr breit und generell an-wendbar ist. Verschiedene Reaktionen, die gegenwärtig mit Metallen katalysiert werden, sollen mittels Elektronen-Katalyse übergangsmetallfrei durchgeführt werden. Im Zuge knapper werdender Ressourcen an Übergangsmetallen ist die Entwicklung von Übergangsmetall-freien Prozessen sehr bedeutend.

Prof. Dr. Armido Studer erhielt sein Diplom 1991 und promovierte 1995 an der ETH Zürich bei Prof. Dieter Seebach. Sein anschließendes Postdoktorat führte er an der University of Pittsburgh bei Prof. Dennis P. Curran durch. 1996 begann er seine eigenständige wissenschaftliche Laufbahn an der ETH Zürich. 2000 nahm er eine Professur für Organische Chemie an der Philipps-Universität Marburg an und folgte 2004 einem Ruf auf einen Lehrstuhl für Organische Chemie an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster. 2006 wurde er mit dem „Novartis Young Investigator“-Preis in Chemie, 2007 mit dem „Solvias Ligand Contest“-Preis und 2014 mit dem Forschungspreis der WWU Münster ausgezeichnet. In 2016 erhielt er einen „ERC-Advanced-Grant“ zum Thema Elektronen-Katalyse. Seine Forschung liegt im Bereich der Methodenentwicklung in der Radikalchemie, der NHC-Katalyse und der Übergangsmetall-Katalyse. Polymerchemie und Oberflächenchemie sind weitere aktuell bearbeitete Forschungsgebiete.

Superbasische Phosphane: Neue Perspektiven für die Aktivierung kleiner Moleküle
Die kleinen Moleküle CO2, SO2, N2O und P4 sind von fundamentaler wirtschaftlicher und gesellschaftlicher Bedeutung. Einerseits dienen sie der chemischen Industrie als wichtige Ausgangsstoffe für großtechnische Verfahren, andererseits werden sie als unerwünschte Nebenprodukte in industriellen und biologischen Prozessen gebildet, was mit erheblichen Folgen für Umwelt und Klima verbunden ist. Angesichts der kostengünstigen Verfügbarkeit der Moleküle steht die Entwicklung von Methoden zur effizienten Nutzung dieser Moleküle in der Synthesechemie im Mittelpunkt aktueller Forschungsaktivitäten. Im Rahmen des Vortrags wird eine neuartige Klasse von superbasischen Phosphanen vorgestellt, die aufgrund ihrer speziellen Eigenschaften zur gezielten Aktivierung von CO2, SO2, N2O und P4 geeignet sind. Basierend auf experimentellen und theoretischen Untersuchungen wird die Stabilität und Reaktivität der Phosphan-Addukte diskutiert.

 

Fabian Dielmann studierte Chemie an der Universität Regensburg und promovierte im Februar 2011 an der Universität Regensburg nach Forschungsaufenthalten an der Ohio State University (USA) und der Université Rennes (Frankreich) mit einer Arbeit zur Supramolekularen Chemie mit phosphorreichen Komplexen. Nach seiner Post-Doc Tätigkeit als Feodor Lynen-Stipendiat der Alexander von Humboldt Stiftung an der University of California Riverside und der University of California San Diego (USA) wechselte er für eine Habilitation an die Westfälische Wilhelms-Universität Münster. Seit September 2013 leitet er dort eine unabhängige Nachwuchsgruppe, die Forschungsprojekte im Rahmen des Emmy Noether-Programms der DFG, des SFB 858, des IRTG 2027 und in Kooperation mit der BASF Coatings GmbH bearbeitet.