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PD Dr. habil. Moritz Schmidt
Leiter Chemie der f-Elemente
moritz.schmidt
hzdr.de
Tel.: +49 351 260 3156
+49 351 260 2536
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Abteilung Chemie der f-Elemente
Wir untersuchen die Chemie der Actiniden und ihrer Lanthanidhomologen im Festkörper und in Lösung. Hierzu setzen wir moderne analytische Methoden sowie quantenchemische Berechnungen ein, um strukturelle Informationen auf atomarer Ebene zu erhalten. Daraus wiederum lassen sich Rückschlüsse auf die physikalisch-chemischen Eigenschaften der Actiniden in Molekülen ziehen.
Das Hauptaugemerk der Abteilung liegt dabei auf der Koordinationschemie der f-Elemente mit organischen und anorganischen Liganden. Insbesondere solchen mit biologischen oder biologisch-inspirierten Bindungsmotiven. Für diese Untersuchungen nutzen wir Pulver- sowie Einkristall-Röntgenbeugung zur Strukturaufklärung im Festkörper, und spektroskopische Methoden, wie NMR, XANES, oder TRLFS zur Strukturanalyse in Lösung. Die experimentellen Untersuchungen werden stets von quantentheoretischen Berechnungen begleitet, die wesentlich von der Weiterentwicklung der Berechnungscodes für die Anwendungen für 5f-Elemente abhängen.
Das so generierte fundamentale Verständnis der Actinidenchemie wird in unserer Abteilung zudem für Untersuchungen der Actinidenreaktivität an der Wasser/Mineral-Grenzfläche angewendet. In diesem Feld kommen die Rasterkraftmikroskopie, TRLFS, sowie die Oberflächen-Röntgenbeugung als analytische Methoden zum Einsatz.
Eine ausführliche Liste unserer experimentellen Ausstattung finden Sie hier.
Die Abteilung Chemie der f-Elemente ist stets offen für Bachelor- und Masterstudenten sowie Praktika. Einige Themen des Instituts für solche Abschlussarbeiten finden Sie hier.
Neuste Publikation
Synthesis and Characterization of a Masked Terminal Nickel-Oxide Complex
Heim, P.; Spedalotto, G.; Lovisari, M.; Gericke, R.; O’Brien, J.; Farquhar, E. R.; McDonald, A. R.
In exploring terminal nickel-oxo complexes, postulated to be the active oxidant in natural and non-natural oxidation reactions, we report the synthesis of the pseudo-trigonal bipyramidal Ni(II) complexes (K)[Ni(II)(LPh)(DMF)] (1[DMF]) and (NMe₄)₂[Ni(II)(LPh)(OAc)] (1[OAc]) (LPh = 2,2’,2’’-nitrilo-tris-(N-phenylacetamide); DMF = N,N-dimethylformamide; OAc = acetate). Both complexes were characterized using NMR, FTIR, ESI-MS, and X-ray crystallography, showing the LPh ligand to bind in a tetradentate fashion, together with an ancillary donor. The reaction of 1[OAc] with peroxyphenyl acetic acid (PPAA) resulted in the formation of [(LPh)Ni(III)-O-H···OAc]²-, 2, that displays many of the characteristics of a terminal Ni=O species. 2 was characterized by UV-Vis, EPR, and XAS spectroscopies and ESI-MS. 2 decayed to yield a Ni(II)-phenolate complex 3 (through aromatic electrophilic substitution) that was characterized by NMR, FTIR, ESI-MS, and X-ray crystallography. 2 was capable of hydroxylation of hydrocarbons and epoxidation of olefins, as well as oxygen atom transfer oxidation of phosphines at exceptional rates. While the oxo-wall remains standing, this complex represents an excellent example of a masked metal-oxide that displays all of the properties expected of the ever elusive terminal M=O beyond the oxo-wall.
Keywords: bioinorganic chemistry; high-valent nickel; hydrocarbon oxidation; oxo-wall; peracid activation
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Chemistry - A European Journal (2023)
Online First (2023) DOI: 10.1002/chem.202203840
Cited 1 times in Scopus
Projekte
- FENABIUM (BMBF, Nov 2016 – May 2021)
- SMILE (BMWi, Sep 2018 – Feb 2022)
- f-Char (BMBF, Okt. - Sep. 2023)
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Leitung | |||||
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| PD Dr. habil. Moritz Schmidt | 801/P249 | 3156 2536 | moritz.schmidthzdr.de | ||
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| Dr. Robert Gericke | 801/P205 | 2011 | r.gerickehzdr.de | ||
| Dr. Peter Kaden | 801/P217 | 2261 | p.kadenhzdr.de | ||
| Jessica Lessing | 801/P352 | 3154 | j.lessinghzdr.de | ||
| Dr. Michael Patzschke | 801/P356 | 2989 | m.patzschkehzdr.de | ||
Metallorganische Actinidenchemie | |||||
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| Dr. Juliane März | 801/P217 | 3209 2506 | j.maerzhzdr.de | ||
| Boseok Hong | 801/P205 | 2438 | b.honghzdr.de | ||
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