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Porträt PD Dr. habil. Schmidt, Moritz; FWOF

PD Dr. habil. Moritz Schmidt

Leiter Chemie der f-Elemente
moritz.schmidthzdr.de
Tel.: +49 351 260 3156
+49 351 260 2536

Soziale Medien

Abteilung Chemie der f-Elemente

Foto: Übersicht FWOF ©Copyright: PD Dr. habil. Moritz Schmidt

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 Hauptaugenmerk 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. Kontaktiert uns!

Neuste Publikation

Preparation and characterization of Mn(II)Mn(III) complexes with relevance to class Ib ribonucleotide reductases

Doyle, L. M.; Bienenmann, R. L. M.; Gericke, R.; Xu, S.; Farquhar, E. R.; Que Jr, L.; McDonald, A. R.

Abstract

The Mn₂ complex (Mn(II)₂(TPDP)(O₂CPh)₂)(BPh₄) (1, TPDP = 1,3-bis(bis(pyridin-2-ylmethyl)amino)propan-2-ol, Ph = phenyl) was prepared and subsequently characterized via single-crystal X-ray diffraction, X-ray absorption, electronic absorption, and infrared spectroscopies, and mass spectrometry. 1 was prepared in order to explore its properties as a structural and functional mimic of class Ib ribonucleotide reductases (RNRs). 1 reacted with superoxide anion (O₂(•–)) to generate a peroxido-MnIIMnIII complex, 2. The electronic absorption and electron paramagnetic resonance (EPR) spectra of 2 were similar to previously published peroxido-Mn(II)Mn(III) species. Furthermore, X-ray near edge absorption structure (XANES) studies indicated the conversion of a Mn(II) 2 core in 1 to a Mn(II)Mn(III) state in 2. Treatment of 2 with para-toluenesulfonic acid (p-TsOH) resulted in the conversion to a new Mn(II)Mn(III) species, 3, rather than causing O—O bond scission, as previously encountered. 3 was characterized using electronic absorption, EPR, and X-ray absorption spectroscopies. Unlike other reported peroxido-Mn(II)Mn(III) species, 3 was capable of oxidative O—H activation, mirroring the generation of tyrosyl radical in class Ib RNRs, however without accessing the Mn(III)Mn(IV) state.

Keywords: Bioinorganic; Dimanganese cluster; Ribonucleotide reductase; Dioxygen activation; electron paramagnetic resonance

Journal of Inorganic Biochemistry 257(2024), 112583
DOI: 10.1016/j.jinorgbio.2024.112583

Permalink: https://www.hzdr.de/publications/Publ-39110

Projekte

Laufende Projekte

Biologisch-inspirierte Polyhydroxamat-Liganden zur in vivo Dekorporation von Actiniden
(ActiDecorp, ANR/DFG, 04/2024-03/2027)
Actinid-Metall Bindung auf atomarem Level
(Am-BALL, BMUV, 05/2023-04/2026)
Untersuchungen zu den Wechselwirkungen von f-Elementen mit biologisch relevanten Strukturmotiven: Ableitung grundlegender Struktur-Wirkprinzipien für eine Mobilisierung in der
Umwelt
(FENABIUM-II, BMBF, 04/2023-03/2026)
Konkurrenz und Reversibilität bei Sorptionsvorgängen
(KuRSiV, BMUV, 01/2023-06/2026)
Spektroskopische Charakterisierung von f-Element-Komplexen mit soft donor-Liganden
(f-Char, BMBF, 10/2020 - 03/2024)

Abgelaufene Projekte

Struktur-Wirkungsbeziehungen zwischen f-Elementen und organischen Ligandsystemen mit Naturstoff-basierten Bindungsfunktionen in Hinblick auf eine mögliche Mobilisierung in der Umwelt
(FENABIUM, BMBF, 10/2016 – 05/2021)
Smart-K_d in der Langzeitsicherheitsanalyse - Anwendungen
(SMILE, BMWi, 09/2018 – 02/2022)

Team

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Leitung
PD Dr. habil. Moritz Schmidt	801/P249	3156 2536	moritz.schmidthzdr.de
Mitarbeiter
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Johannes Balas			j.balashzdr.de
Dr. Robert Gericke	801/P205	2011	r.gerickehzdr.de
Dennis Grödler	801/P205	2438	d.groedlerhzdr.de
Dr. Peter Kaden	801/P217	2261	p.kadenhzdr.de
Aliaksandra Khokh	801/P219	3194	a.khokhhzdr.de
Jessica Lessing	801/P352	3154	j.lessinghzdr.de
Adrian Näder	801/P352	3154	a.naederhzdr.de
Dr. Michael Patzschke	801/P356	2989	m.patzschkehzdr.de
Till Erik Sawallisch	801/P350	2035	t.sawallischhzdr.de
Metallorganische Actinidenchemie
Name	Geb./Raum	+49 351 260	Email
Dr. Juliane März	801/P217	3209 2506	j.maerzhzdr.de
Boseok Hong	801/P205	2438	b.honghzdr.de