Reaktionsmechanismen

Das Verständnis, wie katalytische Reaktionen auf molekularer Ebene ablaufen, steht im Mittelpunkt unserer Forschung. Wir kombinieren moderne NMR-Spektroskopie mit In-situ-Techniken, um Reaktionsmechanismen unter realistischen Bedingungen zu untersuchen.

Durch die Integration eines optischen Lichtleiters in den NMR-Aufbau können lichtgetriebene Reaktionen direkt im Spektrometer verfolgt werden.[1] Darüber hinaus ermöglicht die Kopplung des Systems mit einem In-situ-UV/Vis-Spektrometer die gleichzeitige Aufnahme von UV/Vis-Spektren, wodurch Intermediate detektiert werden können, die mit NMR allein nicht zugänglich sind.[2] Zusammen erlauben diese Methoden die Echtzeitverfolgung von Konzentrationsänderungen, detaillierte kinetische Analysen sowie die Bestimmung von Reaktionsordnungen.[3][4][5]

Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der heteronuklearen NMR-Spektroskopie, die den Zugang zu Kernen jenseits von ¹H und ¹³C ermöglicht, die direkt an der Katalyse beteiligt sind. Dieser Ansatz erlaubt die selektive Beobachtung von Metallzentren, ihrer Koordinationsumgebung sowie zentraler Intermediate und liefert somit detaillierte Einblicke in die Katalysatorspeziation und Transformationspfade. Durch die Kombination komplementärer Kerne können strukturelle Informationen über kurzlebige Spezies direkt während der Reaktion gewonnen werden.[6][7][8]

Insgesamt ermöglichen diese Methoden ein tieferes Verständnis katalytischer Mechanismen sowie der Faktoren, die die Reaktivität bestimmen.