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Chemie Nachricht

Einem chemischen Rätsel auf der Spur

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26.01.2006

Ein Beispiel für den Forschungsgegenstand: Die Bildung von
Kristallen durch Aggregation von Molekülen von Aceton und Acetylen (Abb.: Prof.
Boese, Universität Duisburg-Essen).

DFG bewilligt neue RUB-Forschergruppe
Mit präzisen Methoden
verstehen, wie Kristalle entstehen

Eines der großen Rätsel der
Chemie wollen Wissenschaftler der Universitäten Bochum, Duisburg-Essen und
Düsseldorf in einer neuen, von der DFG finanzierten Forschergruppe lösen: Wie
setzen sich einzelne Moleküle zu Molekülaggregaten zusammen und bilden
schließlich makroskopische Kristalle? Viele schwache ("nichtkovalente")
Wechselwirkungen zwischen einzelnen Molekülen haben in der Summe eine große
Wirkung und bestimmen die Struktur flüssiger wie fester Materie. Um diese
Strukturen gezielter untersuchen und besser aus den Eigenschaften einzelner
Moleküle vorhersagen zu können, bündeln die Forscher aufwändige experimentelle
und theoretische Methoden. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) unterstützt
die "Forschergruppe 618" zunächst für drei Jahre mit 1,6 Millionen Euro.
Sprecher ist Prof. Dr. Wolfram Sander (Fakultät für Chemie der RUB).

Ungelöstes Problem der Grundlagenforschung

Schwache
Wechselwirkungen zwischen Molekülen bewirken, dass Flüssigkeiten flüssig bleiben
und nicht sofort verdampfen und dass Moleküle in wohlgeordneter Form
kristallisieren. Auch nahezu alle biologischen Prozesse bis hin zum
Funktionieren einer Zelle hängen auf fundamentale Weise von diesen
nichtkovalenten Wechselwirkungen ab. Aufgrund ihrer besonderen Natur lassen sich
die Wechselwirkungen aber sowohl experimentell als auch theoretisch nur mit
einem sehr großen Aufwand untersuchen. Bislang lässt sich beispielsweise die
Struktur von Molekülkristallen nicht voraussagen - das ist eines der ungelösten
Probleme chemischer Grundlagenforschung.

Potpourri der Methoden

Hier setzt die neue Forschergruppe mit dem Arbeitstitel "FOR 618" an:
Vier Arbeitsgruppen der Fakultät für Chemie der RUB, zwei Arbeitsgruppen des
Fachbereiches Chemie der Universität Duisburg-Essen und eine Arbeitsgruppe des
Instituts für Physikalische Chemie der Universität Düsseldorf untersuchen die
nichtkovalenten Wechselwirkungen zwischen kleinen Molekülen mit präzisen
experimentellen und theoretischen Methoden. Das Repertoire reicht von
höchstauflösender Infrarotspektroskopie in der Gasphase über Messungen bei
tiefsten Temperaturen nahe am absoluten Nullpunkt bis zur Bestimmung der
Strukturen von Molekülaggregaten in Kristallen. Ergänzt wird dies um
theoretische Methoden, zum Beispiel sehr genaue quantenchemische Verfahren für
kleine Aggregate von Molekülen, sowie dynamische und statistische Methoden zur
Berechnung komplexer Strukturen. Indem die Wissenschaftler diese Methoden
bündeln, hoffen sie zu verstehen, wie Kristalle aus einzelnen Molekülen
entstehen.

Doppelter Erfolg

FOR 618 ist eine von 19 neuen
Forschergruppen, die die DFG in den nächsten drei Jahren mit insgesamt 30,6
Millionen Euro fördert. Für den Bochumer Chemiker Prof. Dr. Wolfram Sander kam
der Erfolg damit gleich doppelt: Seit Anfang des Jahres fördert die EU ein neues
internationales Graduiertenkolleg ("INTCHEM") unter seiner Leitung an der RUB.
Hier erforschen europäische Doktoranden die nichtkovalenten Wechselwirkungen an
der Schnittstelle von Chemie, Biochemie und Materialwissenschaft (s.
RUB-Presseinformation Nr. 19, 19.01.2006,
http://www.pm.rub.de/pm2006/msg00019.htm).

Weitere Informationen

Prof. Dr. Wolfram Sander, Lehrstuhl für Organische Chemie II, Fakultät
für Chemie der RUB, Tel. 0234/32-24593, E-Mail: [email-masked]

www.ruhr-uni-bochum.de/ | Quelle: Informationsdienst
Wissenschaft

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