Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

WWU-Forscher untersuchen die Auswirkungen der Orientierung von Molekülen

20.12.2007
Rechte oder linke Hand? So wie unsere Hände Spiegelbilder sind, können bei chemischen Reaktionen Moleküle entstehen, die zu einer der beiden Formen gehören. Die zielgerichtete Herstellung solcher Produkte, insbesondere auch die Vermeidung des gleichzeitigen Anfallens beider Formen, steht im Zentrum des Sonderforschungsbereichs (SFB) 424 "Molekulare Orientierung als Funktionskriterium in chemischen Systemen". Darin analysieren Forscher der WWU Münster eine Reihe verschiedener chemischer Probleme, die von der Orientierung der Moleküle abhängen.

Wissenschaftler aus der Organischen, Anorganischen und Theoretischen Chemie sowie aus Biochemie und Physik sind am münsterschen SFB 424 beteiligt. Die Forscher bearbeiten in 17 Teilprojekten neben den überwiegend experimentellen auch theoretische Fragestellungen. "Die Synthesechemiker stellen Verbindungen her. Die Physiker untersuchen, wie die Moleküle ausgerichtet sind, und die Theoretischen Chemiker entwickeln Modelle für ein vertieftes Verständnis", erklärt SFB-Sprecher Prof. Dr. Dieter Hoppe, der ein wirkungsvolles Konzept für die "asymmetrische Synthese" entwickelt hat. Bei dieser Art der Synthese werden nur die erwünschten Moleküle hergestellt, nicht aber die unerwünschten oder störenden "Spiegelbilder". Eine solche Syntheseführung ist in der heutigen Wirkstoffforschung von zentraler Bedeutung.

Als Theoretische Chemiker simulieren Prof. Dr. Stefan Grimme und Prof. Dr. Ernst-Ulrich Würthwein Reaktionen am Computer. Prof. Würthwein erläutert: "Experimente sind häufig sehr aufwändig und teuer. Theoretiker können bereits sehr präzise Vorhersagen darüber treffen, wie einzelne Moleküle miteinander reagieren oder sich verändern." Die Praktiker können anhand der Vorhersagen ihre Experimente effizienter planen.

"Indem Molekülen eine feste Orientierung gegeben wird, kann man selektive Reaktionen, aber auch bestimmte Eigenschaften erzeugen", erklärt Prof. Dr. Hartmut Redlich. "In der Natur gibt es dafür komplexe Enzyme. Wir Chemiker überlegen uns, wie auf einfachere Art Moleküle so strukturiert werden, dass sie in gewünschter Weise wechselwirken."

... mehr zu:
»Chemiker »Molekül »Orientierung »Physik

Struktur und Anordnung einzelner Moleküle entscheiden über Qualität und Festigkeit eines Kunststoffs. Ihre Verknüpfungsreaktion wird durch Katalysatoren, die reaktive Metalle enthalten, gesteuert. Die Chemiker Prof. Dr. Gerhard Erker und Prof. Dr. Ekkehardt Hahn entwickeln neuartige Metallkomplexe mit stark orientierender, katalytischer Aktivität, wodurch Moleküle derart verknüpft werden, dass Kunststoffe mit verbesserten Eigenschaften entstehen.

Die Strukturierung von Oberflächen ist ein weiterer Schwerpunkt im SFB. "Solche zweidimensionalen Schichten verändern ihre Eigenschaften in ausgeprägter Weise, wenn sie fluorierte Gruppen in den Schichtmolekülen enthalten", gibt Prof. Dr. Günter Haufe Einblick in eine Möglichkeit, die Struktur und Funktion von Oberflächen zu beeinflussen.

Biochemiker untersuchen das "Lungensurfactant", das die Lungenbläschen im menschlichen Körper als wässrige Schicht überzieht und für den Gasaustausch beim Atmen nötig ist. Die Lipide und Proteine in dem Film erfahren beim Atmungsvorgang eine spezifische Orientierung. "Wir wollen ein künstliches Lungensurfactant herstellen und hoffen, damit eine verbesserte Therapie für zu früh geborene Kinder, denen der lebenswichtige Film noch fehlt, zu entwickeln", so Prof. Dr. Hans-Joachim Galla, dessen Arbeitsgruppe eng mit Physikern um Prof. Dr. Harald Fuchs zusammenarbeitet.

Die Physiker machen die Moleküle in dem von den Chemikern erzeugten Film durch so genannte Nanosonden (Rasterkraft- bzw. Rastertunnelmikroskope) sichtbar. "Wir analysieren Moleküle im zweidimensionalen Raum, also die Molekülschichten auf Oberflächen und an Grenzflächen. Die zweidimensionale Welt ist von großer Bedeutung, sowohl in der Biologie als auch in der Technik bei Oberflächenbeschichtungen, wie sie für Regenbekleidung oder in Autokatalysatoren eingesetzt wird", erklärt Prof. Fuchs.

Der SFB 424 wird Ende 2008 aufgelöst, da dann die maximal mögliche Förderungsdauer von zwölf Jahren durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) ausgeschöpft ist. Die DFG hat den SFB 424 seit 1996 mit mehr als 14 Millionen Euro unterstützt; zusammen mit Landesmitteln standen den beteiligten Arbeitsgruppen rund 18 Millionen Euro zur Verfügung. Prof. Hoppe blickt in die Zukunft: "Wir sind durch den Erfolg des SFB 424 ermutigt und es gibt bereits Initiativen, einen neuen SFB auf die Beine zu stellen."

Dr. Christina Heimken | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-muenster.de/Chemie.oc/sfb.html

Weitere Berichte zu: Chemiker Molekül Orientierung Physik

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neuer Abwehrmechanismus gegen Sauerstoffradikale entdeckt
18.06.2018 | Universität Bern

nachricht Umwandlung von nicht-neuronalen Zellen in Nervenzellen
18.06.2018 | Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: AchemAsia 2019 in Shanghai

Die AchemAsia geht in ihr viertes Jahrzehnt und bricht auf zu neuen Ufern: Das International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production findet vom 21. bis 23. Mai 2019 in Shanghai, China statt. Gleichzeitig erhält die Veranstaltung ein aktuelles Profil: Die elfte Ausgabe fokussiert auf Themen, die für Chinas Prozessindustrie besonders relevant sind, und legt den Schwerpunkt auf Nachhaltigkeit und Innovation.

1989 wurde die AchemAsia als Spin-Off der ACHEMA ins Leben gerufen, um die Bedürfnisse der sich damals noch entwickelnden Iindustrie in China zu erfüllen. Seit...

Im Focus: AchemAsia 2019 will take place in Shanghai

Moving into its fourth decade, AchemAsia is setting out for new horizons: The International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production will take place from 21-23 May 2019 in Shanghai, China. With an updated event profile, the eleventh edition focusses on topics that are especially relevant for the Chinese process industry, putting a strong emphasis on sustainability and innovation.

Founded in 1989 as a spin-off of ACHEMA to cater to the needs of China’s then developing industry, AchemAsia has since grown into a platform where the latest...

Im Focus: Li-Fi erstmals für das industrielle Internet der Dinge getestet

Mit einer Abschlusspräsentation im BMW Werk München wurde das BMBF-geförderte Projekt OWICELLS erfolgreich abgeschlossen. Dabei wurde eine Li-Fi Kommunikation zu einem mobilen Roboter in einer 5x5m² Fertigungszelle demonstriert, der produktionsübliche Vorgänge durchführt (Teile schweißen, umlegen und prüfen). Die robuste, optische Drahtlosübertragung beruht auf räumlicher Diversität, d.h. Daten werden von mehreren LEDs und mehreren Photodioden gleichzeitig gesendet und empfangen. Das System kann Daten mit mehr als 100 Mbit/s und fünf Millisekunden Latenz übertragen.

Moderne Produktionstechniken in der Automobilindustrie müssen flexibler werden, um sich an individuelle Kundenwünsche anpassen zu können. Forscher untersuchen...

Im Focus: First real-time test of Li-Fi utilization for the industrial Internet of Things

The BMBF-funded OWICELLS project was successfully completed with a final presentation at the BMW plant in Munich. The presentation demonstrated a Li-Fi communication with a mobile robot, while the robot carried out usual production processes (welding, moving and testing parts) in a 5x5m² production cell. The robust, optical wireless transmission is based on spatial diversity; in other words, data is sent and received simultaneously by several LEDs and several photodiodes. The system can transmit data at more than 100 Mbit/s and five milliseconds latency.

Modern production technologies in the automobile industry must become more flexible in order to fulfil individual customer requirements.

Im Focus: ALMA entdeckt Trio von Baby-Planeten rund um neugeborenen Stern

Neuartige Technik, um die jüngsten Planeten in unserer Galaxis zu finden

Zwei unabhängige Astronomenteams haben mit ALMA überzeugende Belege dafür gefunden, dass sich drei junge Planeten im Orbit um den Säuglingsstern HD 163296...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Simulierter Eingriff am virtuellen Herzen

18.06.2018 | Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz – Schafft der Mensch seine Arbeit ab?

15.06.2018 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Asteroidenforschung in Garching

13.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Neuer Abwehrmechanismus gegen Sauerstoffradikale entdeckt

18.06.2018 | Biowissenschaften Chemie

Umwandlung von nicht-neuronalen Zellen in Nervenzellen

18.06.2018 | Biowissenschaften Chemie

Im Fußballfieber: Rittal Cup verspricht Spannung und Spaß

18.06.2018 | Unternehmensmeldung

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics