Forschung

  Vier Kristallstrukturen von Titen(IV)-Helicaten dargestellt als Kalottenmodell. Mit zunehmender Größe der Liganden wird die Helicaleform dieser Komplexe ersichtlich. Urheberrecht: © Prof. Dr. Markus Albrecht
 
 

Die Albrecht-Gruppe forscht an Themen aus dem Bereich der Supramolekularen Chemie im Grenzgebiet zwischen Organischer Synthese und Koordinationschemie. Supramolekulare Chemie ist die Chemie der nichtkovalenten Wechselwirkungen. Damit beschäftigt sie sich mit dem Aggregationsverhalten von Molekülen, das auf Grund von schwachen reversiblen bindenden Wechselwirkungen (von Dispersionswechselwirkungen bis zu Metallkoordination) erfolgt.

  Schematische Darstellung eines Schnappverschlusses basierend auf Titan(IV)-Helicaten. Urheberrecht: © Prof. Dr. Markus Albrecht
 
 

Im Zentrum unserer Untersuchungen stehen die “Helicate”, eine Verbindungsklasse, die durch Selbstorganisation aus linearen organischen Ligandensträngen in Gegenwart von Metallionen entsteht. Die wunderschönen Strukturen, die hierbei gebildet werden, sind eine große Motivation, sich mit diesen Verbindungen zu beschäftigen. Darüberhinaus kann man die recht einfach gebauten Helicate als eine Art “Drosophila der Supramolekularen Chemie” nutzen. Seit mehr als 25 Jahren untersucht die Forschungsgruppe Albrecht bereits diese helikalen Verbindungen sowie die Thermodynamik und Kinetik des Selbstorganisationsprozesses. Die Stereochemie und die Kontrolle, sowie Metall-Metall-Kommunikation sind Aspekte dieser Untersuchungen. Die Kommunikation zeigt sich z. B. in magnetischen oder elektronischen Eigenschaften der Verbindungen. Die strukturelle Kontrolle der Helicate führte schließlich auf das Gebiet der molekularen Schalter.

  Schematische Darstellung zur Schaltbarkeit von Titan(IV)-Helicaten. Die Helicate lassen sich in ihrer Drehrichtung schalten. Urheberrecht: © Prof. Dr. Markus Albrecht
 
 

Helicate können auch als Wirtsysteme, z. B. für den Nachweis biologisch interessanter Systeme, oder für Reaktionskontrolle und Katalyse genutzt werden. Außerdem kann man hierarchisch gebildete Helicate als molekulare Waage nutzen, um in Lösung sehr schwache Wechselwirkungen nachzuweisen und zu quantifizieren. Andere Projekte der Gruppe haben Wasserstoffbrückennetzwerke, Strukturkontrolle in Peptiden durch Metallkoordination, molekulare Tetraeder, Anionen Erkennung und Anionen-p-Wechselwirkungen untersucht. Im Augenblick beschäftigen sich zwei Seitenprojekte mit der Chemie von Cuprizon, welches in Mausmodellen Symptome von Multipler Sclerose auslöst, und mit einer dearomatisierenden Cyclisierung am Indol.