Jahresbericht 2018-2019

Abb. 2. Beschreibung experimenteller magnetischer Eigenschaften von Einzelkettenmagneten auf der Basis von quantenchemischen Berechnungen [7]. Die Eigenschaften von Koordinationsverbindun- gen mit polymerer Struktur (1D, 2D oder 3D) wer- den durch die grundlegenden Baueinheiten, die Metallionen und die verbrückenden Liganden (Linker) bestimmt. Triarylamin-Linker bieten so- wohl für magnetische als auch elektrische An- wendungen eine vielversprechende Basis, da die Bildung von Radikalkationen das Schalten mag- netischer Eigenschaften wie auch die Generie- rung elektrischer Leitfähigkeit ermöglicht [5]. Die Einzelkettenmagnete (SCMs) und hier die Beschreibung ihrer magnetischen Eigenschaften stellen aktuell einen besonderen Fokus der Ar- beitsgruppe dar [6]. Die theoretische Beschrei- bung auf der Basis von Multi-Referenz-Verfahren ist ein wesentlicher Aspekt [7]. Dabei kooperieren wir intensiv mit Gruppen der CAU Kiel, der Univer- sität Krakau und dem HZB Berlin. [5] Akintola, O., Böhme, M., Rudolph, M., Buchholz, A., Görls, H. Plass, W. (2019): Metal-bonded redox-active triarylamines and their Interactions: synthesis, structure, and redox properties of paddle-wheel copper complexes. ChemistryOpen, 8, 271, DOI: 10.1002/open.201800243 Koordinationspolymere als Funktionsmaterialien — Einzelkettenmagnete [6] Rams, M., Jochim, A., Böhme, M., Lohmiller, T., Ceglarska, M., Rams, M. M., Schnegg, A., Plass, W., Näther, C. (2019): Single-Chain Magnet Based on Cobalt(II) Thiocyanate as XXZ Spin Chain. Chem. Eur. J., 26, 2837, DOI: 10.1002/chem.201903924. [7] Böhme, M., Plass, W. (2019): How to link theory and experiment for single-chain magnets beyond the Ising model: magnetic properties modeled from ab initio calculations of molecular fragments. Chem. Sci., 10, 9189, DOI:10.1039/C9SC02735A. 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 Metallophore, um Metallionen aus ihrer Umgebung für sich nutzbar zu machen. Im Allgemeinen ist die Verfügbarkeit von Metall- ionen unter natürlichen Bedingungen limitiert und führt in Lebensgemeinschaften verschiedener Organismen zur Konkurrenzsituation. Die Pro- duktion geeigneter Metallophore durch Mikroor- ganismen ist letztlich durch die Zusammenset- zung des umgebenden Mediums bestimmt. Da- her versuchen wir geeignete Chelatliganden zu synthetisieren, mit deren Hilfe einerseits die Nachbildung natürlicher Wachstumsbedingungen ermöglicht wird und andererseits die Verfügbar- keit der essentiellen Metallionen auch gezielt variiert werden kann [8, 9]. Es bestehen zahlrei- che Kooperationen mit biologisch und analyti- schen Gruppen, insbesondere auch im Rahmen der neu implementierten COST-Action NECTAR, an der wir maßgeblich beteiligt sind. Abb. 3. Vergleich des pH-Profils der pL 0.5 -Werte des bakteriellen Siderophors Gramibactin, EDTA und rele- vanter Phytosiderophore. [8] Hermenau, R., Ishida, K., Gama, S., Hoffmann, B., Pfeifer-Leeg, M., Plass, W., Mohr, J. F., Wichard, T., Saluz, H.-P., Hertweck, C. (2018): Gramibactin is a bacterial siderophore with a diazeniumdiolate ligand system. Nature Chem. Biol., 14, 841, DOI: 10.1038/s41589-018-0101-9. [9] Gama, S., Frontauria, M., Überschaar, N., Brancato, G., Milea, D., Sammartano, S., Plass, W. (2018): Thermodynamic study on 8- hydroxyquinoline-2-carboxylic acid as a chelating agent for iron found in the gut of Noctuid larvae. New. J. Chem., 42, 8062, DOI: 10.1039/ C7NJ04889K . FORSCHUNG — 35