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   Internationale Nachwuchsforschergruppen

Zwischen Frustration und Kooperation: Kooperative Reaktivität in einem neuartigen Silicium-basierten Bindungsaktivierungskonzept

Universität Regensburg


Internationale Nachwuchsforschergruppe in den Naturwissenschaften


Leitung: Dr. Jonathan Bauer


Kontakt: jonathan.bauer@ur.de



Projektdauer: 5 Jahre


Angliederung an das Programm des Elitenetzwerks Bayern:

Elitestudiengang „Advanced Synthesis and Catalysis"


Die Internationale Nachwuchsforschergruppe um Herrn Dr. Bauer wird ab Februar 2018 an der Schnittstelle von grundlagen- und anwendungsorientierter Forschung nachhaltige Produktionsverfahren und neue Konzepte für eine verantwortungsvolle Rohstoffversorgung auf der Grundlage eines neuartigen Silicium-Sauerstoff-basierten Verbindungsmusters erforschen.

Eine große Herausforderung in den chemischen Wissenschaften ist die Aktivierung weitgehend unreaktiver Moleküle und deren synthetische Nutzbarmachung. Dabei kommt den Naturwissenschaften die Aufgabe zu, grundlegende Konzepte zu erarbeiten, um neuen ressourcenschonenden und sicheren Technologien den Weg bahnen zu können. Eine bedeutende Rolle spielt in diesem Zusammenhang die Aktivierung und Transformation kleiner Moleküle wie beispielsweise Wasserstoff, Kohlendioxid, Ammoniak und deren Verwendung als Synthesebausteine für hochwertige Produkte sowie auch die Entwicklung robuster Katalysatorsysteme für eine wasserstoffbasierte Energieversorgung. Die Entwicklung eines metallfrei arbeitenden, auf Silicium gründenden Bindungsaktivierungskonzeptes stellt angesichts der nahezu unerschöpflichen Ressourcen dieses zweithäufigsten Elements der Erdhülle eine besonders lohnenswerte und zukunftsweisende Aufgabe dar.

Das Ziel der Internationalen Nachwuchsforschergruppe besteht in der Zusammenführung zweier molekularer Baueinheiten mit komplementärer Reaktivität in einem Silicium-Sauerstoff-Gerüst, so dass die beiden reaktiven Zentren zwar je für sich ihre chemische Eigenständigkeit bewahren (Frustration), gleichzeitig aber ein gegenseitiger Informationsaustausch gewährleistet bleibt (Kooperation). Dabei spielen fundamentalwissenschaftliche und theoretische Fragestellungen zu Struktur, stereoelektronischen Eigenschaften, Reaktivität, Kooperativität und Frustration in Abhängigkeit unterschiedlicher elektronischer und funktioneller Einflüsse auf Siliciumzentren eine ebenso große Rolle wie Methodenentwicklungen in der Synthese von Hauptgruppenelementverbindungen, im Besonderen auf dem Gebiet der Siliciumchemie. Ein weiterer Schwerpunkt des Forschungsprogramms liegt auf dem Studium der Bindungsaktivierung. Es wird untersucht werden, ob die erzeugten frustrierten, zwitterionischen Verbindungsmuster übergangsmetallähnliches Verhalten aufweisen und sich zur Aktivierung kleiner Moleküle und aktivierter Bindungen in organischen Substraten eignen, um neue Wege hin zu nachhaltigen Transformationen zu beschreiten.


Kontakt
Dr. Jonathan Bauer
Institut für Anorganische Chemie
Lehrstuhl für Anorganische Chemie
Universität Regensburg
Universitätsstraße 31
93053 Regensburg

Gefördert durch:
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  • seit 1. Februar 2018