Fakultätsbericht 2016-2017

Abb. 2. Schematische Darstellung des selektiven Ionenaustauschs und der zugehörigen Variation der Stickstoffsorption unterschiedlicher MOFs [4]. Aktuell werden Synthesen neuer mikroporöser Koordinationspolymere durchgeführt, die redox- aktive Triarylamine als Linker enthalten. Ein Teil dieser Verbindungen enthält anionische Netzwer- ke, deren Kationen leicht austauschbar sind, was in einigen Fällen lösungsmittelspezifisch erfolgt. Eines dieser Systeme wurde über eine Koordina- tionscopolymerisation (zwei topologisch unter- schiedliche Linker mit identischen funktionellen Gruppen) erhalten und besteht als sogenannter pillared-layer MOF aus Schichten, die über säu- lenförmige Linker verknüpft sind. Erste Ergebnis- se bezüglich einer Variation der die Säulen bil- denden ditopen Linker zeigen, dass ein Austausch unter Erhalt der grundlegenden Struktur möglich ist. Unsere porösen Koordinationspolymere ent- halten magnetische Metallionen, die über Linker koordinativ verknüpft, jedoch magnetisch isoliert sind. Der redoxaktive Triarylamin-Linker ermög- licht daher, den Magnetismus der Materialien ge- zielt zu beeinflussen. Es bestehen Kooperationen auf nationaler und lokaler Ebene. FORSCHUNG — 31 Mikroporöse Koordinationspolymere als Funktionsmaterialien [3] Akintola, O., Ziegenbalg, S., Buchholz, A., Görls, H., Plass, W. (2017): A robust anionic pillared-layer framework with triphenylamine- based linkers: ion exchange and counterion-dependent sorption properties. CrystEngComm, 19, 2723, DOI: 10.1039/c7ce00369b. [4] Akintola, O., Hornig, D., Buchholz, A., Görls, H., Plass, W. (2017): Solvent-dependent selective cation exchange in anionic frameworks based on cobalt(II) and triphenylamine linkers: reactor-dependent synthesis and sorption properties. Dalton Trans., 46, 8037, DOI: 10.1039/c7dt01405h. Metallionen als steuernde Elemente in biologischen Systemen Metallionen spielen eine wesentliche Rolle in biologischen Systemen, unter anderem als Aktiv- zentren von Metalloenzymen. Daher ist deren Verfügbarkeit für Organismen essentiell. Mikro- organismen nutzen hierfür Metallophore, um Me- tallionen aus ihrer Umgebung für sich nutzbar zu machen. Im Allgemeinen ist die Verfügbarkeit von Metallionen unter natürlichen Bedingungen limitiert und führt in Lebensgemeinschaften ver- schiedener Organismen zur Konkurrenzsituation. Die Produktion geeigneter Metallophore durch die Mikroorganismen sollte letztlich durch die Verfügbarkeit entsprechender Nährstoffe im Kul- turmedium bestimmt sein. Daher versuchen wir geeignete Chelatliganden zu synthetisieren, mit deren Hilfe einerseits die Nachbildung natürli- cher Wachstumsbedingungen ermöglicht wird und andererseits die Verfügbarkeit der essentiel- len Metallionen auch gezielt variiert werden kann. Hier bestehen zahlreiche internationale und lokale Kooperationen mit biologisch und analytisch arbeitenden Gruppen; mehrere Publi- kationen sind aktuell eingereicht. Abb. 3. Wachstumskurven für A. vinelandii und Produktion von Protochelin in Gegenwart von Maltol und DMHP als Chelatoren. Grafik: S. Gama, F. Mohr .

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