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Professur für Anorganische Chemie
Prof. Dr. Dr. habil. Wolfgang Weigand
Das Enzym [Fe,Fe]-Hydrogenase katalysiert in der Natur das
H
2
/2H
+
-Gleichgewicht und hat Wissenschaftler aufgrund
seiner Aktivität und Stabilität zur Erforschung vieler struk-
tureller und funktioneller Modellsysteme des aktiven Zent-
rums angeregt. Die vor kurzem von uns beschriebenen
siliziumhaltigen [Fe,Fe]-Hydrogenasemodelle stellen einen
wichtigen Schritt hin zu effizienten, bio-inspirierten Pho-
tokatalysatoren dar. Diese [Fe,Fe]-Hydrogenasemimetika
besitzen interessante und vielversprechende katalytische
Eigenschaften sowie hervorragende Stabilität während der
Photokatalyse-Experimente. Die Katalyse kann sowohl in
organischen Lösungsmitteln als auch bemerkenswerter
Weise in rein wässrigen Lösungen stattfinden, indem die
hydrophoben [Fe,Fe(Si)]-Hydrogenasemodelle an hydrophi-
Abb. 1. [Fe,Fe(Si)]-Hydrogenasemodellkomplex mit
direkt gebundenem Photosensibilisator.
Forschungsschwerpunkte
Reaktive Chalcogenverbindungen (Schwefel-, Selen- und Tellurverbindungen) und deren komplexchemisches Verhalten
Biometallorganische Chemie: Im Rahmen dieses Forschungsschwerpunktes werden [FeFe]-Hydrogenasemodelle
synthetisiert und als Elektro- oder Photokatalysatoren zur Wasserstoffproduktion verwendet
Antitumoraktive Metallkomplexe: Es werden neuartige Platin- und Rutheniumkomplexe hergestellt, die zweizähnige
O,S-Liganden enthalten und vor allem bei Cisplatin-resistenten Tumorzellen getestet werden (in Kooperation mit der
Klinik für Frauenheilkunde und Geburtshilfe, FSU Jena)
Metallorganische Chemie von substituierten Tolanen: Es wird das photochemische Verhalten von Platin(0)-Komplexe
mit side-on koordinierten Tolanen untersucht
Synthese von neuartigen Gallium- und Lanthanidenkomplexen mit mehrzähnigen Liganden, die in der Positron Emissions
Tomographie (PET) Anwendung finden sollen (in Kooperation mit der Klinik für Nuklearmedizin, FSU Jena)
Präbiotische Chemie: Eisen-Schwefel Minerale werden als mögliche Vorläufer von Enzymen in der
primordialen „Iron-Sulfur-World“ getestet
28 — FORSCHUNG
Biometallorganische Chemie
le Polymere gebunden werden. Da die [Fe,Fe(Si)]-
Hydrogenasemimetika klein, kompakt und gut zugänglich
sind, sowie einen direkt gebundenen Photosensibilisator
aufweisen, besitzen sie außerordentlich hohe katalytische
Aktivität und Effizienz sowohl in organischen als auch in
wässrigen Lösungsmitteln. Unter optimalen Bedingungen
werden Umsatzzahlen von bis zu 539 erreicht.
[1] Goy R., Bertini L., Görls H., De Gioia L., Talarmin J., Zampella G., Scholl-
hammer P., Weigand W. (2015): Silicon–Heteroaromatic [FeFe] Hydrogena-
se Model Complexes: Insight into Protonation, Electrochemical Properties,
and Molecular Structures. Chem.-Eur. J. DOI: 10.1002/chem.201406087.
[2] Menzel K., Apfel U.-P., Wolter N., Rüger R., Alpermann T., Steiniger F.,
Gabel D., Förster S., Weigand W., Fahr A. (2014): [FeFe]-Hydrogenase
models assembled into vesicular structures. J. Liposome Res. DOI:
10.3109/08982104.2013.833225.
Abb. 2. Membran-gebundenes [FeFe]-Hydrogenase Modell.