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Fakultät Chemie

 

Willkommen in der Fakultät Chemie

In der Chemie hat sich in den vergangenen Jahren ein massiver Wandel vollzogen. Chemische Prozesse werden unter den Gesichtspunkten Nachhaltigkeit und Umweltverträglichkeit optimiert. Die zentrale Bedeutung der Chemie in vielen Bereichen der Wirtschaft, z.B. bei der Energieversorgung, der Entwicklung neuer Werkstoffe, in der Pharmaforschung und Biotechnologie, ist allgemein anerkannt. Fundamentale Herausforderungen der Gesellschaft wie die effiziente Umwandlung, Speicherung und sparsame Nutzung von Energie sind ohne Chemie nicht zu lösen. An der Fakultät Chemie der Universität Stuttgart stellen wir uns diesen Herausforderungen. Die engen Kooperationen von Forschenden in den Natur- und Ingenieurwissenschaften der Universität Stuttgart mit den Stuttgarter Max-Planck-Instituten, dem Fraunhofer-Institut und dem Institut für Textilchemie und Chemiefasern in Denkendorf bieten zusammen mit der Lage in einem bedeutenden europäischen Industriezentrum einen wichtigen Standortvorteil.

Ausgewählte, aktuelle Publikationen

Publikation in Nature Communications: Dispersion and shape engineered plasmonic nanosensors

von Hyeon-Ho Jeong, Andrew G. Mark, Mariana Alarcón-Correa, Insook Kim, Peter Oswald, Tung-Chun Lee und Peer Fischer
Nature Communications, 2016
doi:10.1038/ncomms11331

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Prof. Peer Fischer
Institut für Physikalische Chemie
Universität Stuttgart
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Review in der Angewandten Chemie: Der Tunneleffekt von Atomen in der Chemie

von Jan Meisner und Johannes Kästner
Angew. Chem. 2016, 128 (18), 5488–5502
DOI 10.1002/ange.201511028

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Prof. Johannes Kästner
Institut für Theoretische Chemie
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Publikation in Soft Matter: Columnar propeller-like 1,3,5-triphenylbenzenes: the missing link of shape-persistent hekates

von Tobias Wöhrle, Stuart James Beardsworth, Christopher Schilling, Angelika Baro, Frank Giesselmann und Sabine Laschat
Soft Matter, 2016, 12, 3730 - 3736
DOI: 10.1039/C5SM02489G

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Prof. Sabine Laschat
Institut für Organische Chemie
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Publikation Chemical Science: Multitechnique investigation of Dy3 – Implications for Coupled Lanthanide Clusters

von M. Gysler, F. El Hallak, L. Ungur, R. Marx, M. Hakl, P. Neugebauer, Y. Rechkemmer, Y. Lan,
I. Sheikin, M. Orlita, C. Anson, A. K. Powell, R. Sessoli, L. Chibotaru J. van Slageren

Chemical Science 2016
DOI:10.1039/C6SC00318D

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Prof. Joris van Slageren
Institut für Physikalische Chemie
Universität Stuttgart
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Publikation ChemPhysChem: δ-Methyl Branching in the Side Chain Makes the Difference: Access to Room-Temperature Discotics

von J. Kirres, F. Knecht, P. Seubert, A. Baro und S. Laschat
ChemPhysChem, 2016
DOI:10.1002/cphc.201501166

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Prof. Sabine Laschat
Institut für Organische Chemie
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Publikation Nature Materials: Structured light enables biomimetic swimming and versatile locomotion of photoresponsive soft microrobots

von Stefano Palagi, Andrew G. Mark, Shang Yik Reigh, Kai Melde, Tian Qiu, Hao Zeng, Camilla Parmeggiani, Daniele Martella, Alberto Sanchez-Castillo, Nadia Kapernaum, Frank Giesselmann, Diederik S. Wiersma, Eric Lauga und Peer Fischer*
Nature Materials, 2016
DOI:10.1038/nmat4569

s. Pressemitteilung der MPG
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Prof. Peer Fischer
Institut für Physikalische Chemie
Universität Stuttgart
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Publikation in Nature Communications: A Four-Coordinate Cobalt(II) Single Ion Magnet With Coercivity and a Very High Energy Barrier

Single-molecule magnets display magnetic bistability of molecular origin, which may one day be exploited in magnetic data storage devices. Recently it was realised that increasing the magnetic moment of polynuclear molecules does not automatically lead to a substantial increase in magnetic bistability. Attention has thus increasingly focussed on ions with large magnetic anisotropies, especially lanthanides. In spite of large effective energy barriers towards relaxation of the magnetic moment, this has so far not led to a big increase in magnetic bistability. Here we present a comprehensive study of a mononuclear, tetrahedrally coordinated cobalt(II) single-molecule magnet, which has a very high effective energy barrier and displays pronounced magnetic bistability. The combined experimental-theoretical approach enables an in-depth understanding of the origin of these favourable properties, which are shown to arise from a strong ligand field in combination with axial distortion. Our findings allow formulation of clear design principles for improved materials.
von Y. Rechkemmer, F.D. Breitgoff, M. van der Meer, M. Atanasov, M. Hakl, M. Orlita, P. Neugebauer, F. Neese, B. Sarkar, J. van Slageren
Nature Commun., 7, 10467 (2016)
DOI 10.1038/ncomms10467

s. Pressemitteilung
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Prof. Joris van Slageren
Institut für Physikalische Chemie
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Publikation Chemical Communications: Phosphorescent columnar hybrid materials containing polyionic inorganic nanoclusters

von S. K. Nayak, M. Amela-Cortes, M. M. Neidhardt, S. Beardsworth, J. Kirres, M. Mansueto,
S. Cordier, S. Laschat and Y. Molard

Chem. Commun., 2016,52, 3127-3130
DOI:10.1039/C5CC09110A

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Prof. Sabine Laschat
Institut für Organische Chemie
Universität Stuttgart
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VIP Publikation in der Angewandten Chemie: Bismuth Undecahydro-closo-Dodecaborane: A Retainable Intermediate of B–H-Bond Activation by Bismuth(III) Cations

The icosahedral [B12H12]2– anion manifests an amazingly high stability against metal cations in aqueous solution, but for a long time interactions of this soft anion with soft cations via non-classical hydrogen bonds are known. The now presented hydrogen abstraction at the [B12H12]2– cluster by bismuth(III) cations leading to molecular BiB12H11 (shown as electroneutral pentahydrate in the figure) reveals a hitherto unknown and surprising reactivity of this anion.

von L. W. Zimmermann, Ng.-D. Van, D. Gudat, Th. Schleid
Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 1909–1911
DOI: 10.1002/ange.201509629 bzw. 10.1002/anie.201509629
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Prof. Thomas Schleid
Institut für Anorganische Chemie
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VIP Publikation in der Angewandten Chemie: Die Eisen-katalysierte intramolekulare C(sp2)-H-Aminierung

Die Verwendung von Katalysatoren erlaubt die Absenkung von Reaktionstemperaturen und damit die Durchführung chemischer Prozesse unter Verwendung geringerer Energiemengen. Die Aktivierung unpolarer C-H-Bindungen ist ein Prozess, in dem der Aktivierungsschritt häufig sehr viel Energie benötigt. Katalytische C-H-Aktivierungen werden durch Metallkomplexe basierend auf teuren, weniger gut verfügbaren Edelmetallen erreicht. Durch die Verwendung des definierten Eisen-Komplexes Bu4N[Fe(CO)3(NO)] (TBA[Fe]) konnte nun gezeigt werden, dass eine hochselektive intramolekulare Aminierung von C(sp2)-H-Bindungen in Aryl-Aryl- bzw. Aryl-Vinylaziden zu den entsprechenden Carbazol- bzw. Indolderivaten möglich ist. Die Produkte stellen wichtige Leitstrukturen in der Wirkstoffsynthese dar, der Katalysator kann in nur einem Schritt ausgehend von Fe(CO)5 dargestellt werden und ist luft- und feuchtigkeitsstabil, im gesamten Prozess wird lediglich N2 als ungiftiges Nebenprodukt gebildet. Die Aktivierung des Substrats unter N2-Extrusion führt zur Bildung elektronenreicher Eisen-Nitren-Komplexe, die bislang in der Literatur so nicht beschrieben sind.
von Isabel T. Alt, Bernd Plietker
Angew. Chem. 2015
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Prof. Bernd Plietker
Institut für Organische Chemie
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Publikation in der Angewandten Chemie: Diastereodivergency enabled by a novel polyfunctional cooperative catalyst concept

Diastereodivergency is one of the major current challenges for catalytic asymmetric synthesis, because very often the production of one diastereomer is strongly inherently preferred, while other diastereomers are not directly accessible as major products. Overwriting this inherent preference by a suitable catalyst necessitates the control over the spatial arrangements of both reaction partners in the diastereoselectivity determining transition state. We have reported a new polyfunctional catalyst concept in which a Lewis acid, H-bond donors and a chiral bisazolium core cooperate in the stereocontrol of the direct 1,4-addition of oxindoles to nitroolefins. Both possible product epimers are thus for the first time accessible as major products on demand by changes to the ligand constitution and configuration providing novel synthetic means e.g. for alkaloid syntheses.
von M. Mechler, R. Peters
Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 10303–10307
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Prof. René Peters
Institut für Organische Chemie
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Publikation in der Angewandten Chemie: Development of the most efficient Pd catalyst towards enantiopure benzylic amines by 1,2-additions

Enantiopure benzylic amines play an important role for the development of new medicines. We have shown that a readily accessible planar-chiral palladacycle is a highly efficient catalyst for the formation of this compound class accelerating the 1,2-addition of arylboroxines to both aromatic and aliphatic imines with extraordinary levels of enantioselectivity. Using aldimines an additional base was not required for the boroxine activation using acetate as an anionic ligand. Problems frequently observed for other Pd catalysts like aryl–aryl homocouplings or imine hydrolysis were fully overcome (even in the absence of molecular sieves).
von C. Schrapel, R. Peters
Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 10289–10293
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Prof. René Peters
Institut für Organische Chemie
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Publikation in der Angewandten Chemie: Catalytic Asymmetric C-Alkylation of Pharmacologically Important Isoxazolinones

Isoxazolinones are important heterocycles for the development of news medicines. These cyclic oxime esters are also valuable synthetic building blocks containing various functional handles. We have reported the first catalytic asymmetric alkylations of isoxazolinones forming all-C-substituted quaternary stereocenters. This investigation of a direct 1,4-addition identified a palladacycle complex as very efficient catalyst allowing for high enantioselectivities, regioselectivities and remarkable turnover numbers of up to 1900.
von T. Hellmuth, W. Frey, R. Peters
Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 2788–2791
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Prof. René Peters
Institut für Organische Chemie
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Publikation in JACS: Comprehensive Spectroscopic Determination of the Crystal Field Splitting in an Erbium Single-Ion Magnet

von Y. Rechkemmer, J. E. Fischer, R. Marx, M. Dörfel, P. Neugebauer, S. Horvath, M. Gysler,
T. Brock-Nannestad, W. Frey, M. F. Reid, J. van Slageren

J. Am. Chem. Soc., 137, 13114 – 13120 (2015)
DOI 10.1021/jacs.5b08344

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Prof. Joris van Slageren
Institut für Physikalische Chemie
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Publikation in Chemical Reviews: Discotic Liquid Crystals


von Tobias Wöhrle, Iris Wurzbach, Jochen Kirres, Antonia Kostidou, Nadia Kapernaum, Juri Litterscheidt, Johannes Christian Haenle, Peter Staffeld, Angelika Baro, Frank Giesselmann und Sabine Laschat
Chem. Rev. 2015
DOI 10.1021/acs.chemrev.5b00190

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Prof. Sabine Laschat
Institut für Organische Chemie
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und Prof. Frank Giesselmann
Institut für Physikalische Chemie
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Publikation in der Angewandten Chemie: Kopieren von RNA-Sequenzen ohne Voraktivierung

Pressemeldung Hochschulkommunikation.
von Mario Jauker, Helmut Griesser und Prof. Clemens Richert*
Angew. Chemie 2015, 127
DOI 10.1002/ange.201506592

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Prof. Clemens Richert
Institut für Organische Chemie
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Publikation in JACS: Cationic Tungsten-Oxo-Alkylidene-N-Heterocyclic Carbene Complexes: Highly Active Olefin Metathesis Catalysts


von Roman Schowner, Wolfgang Frey und
Michael R. Buchmeiser*

J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 6188
DOI 10.1021/jacs.5b03788

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Prof. Michael R. Buchmeiser
Institut für Polymerchemie
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Publikation in Chemistry, A European Journal: Neutral and Cationic Molybdenum Imido Alkylidene N-Heterocyclic Carbene Complexes: Reactivity in Selected Olefin Metathesis Reactions and Immobilization on Silica


von Suman Sen, Roman Schowner, Dominik A. Imbrich, Wolfgang Frey, Michael Hunger, und Michael R. Buchmeiser*
Chem. Eur. J. 2015, 21, 13778
DOI 10.1002/chem.201501615

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Prof. Michael R. Buchmeiser
Institut für Polymerchemie
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Publikation in Chemistry, A European Journal: Metal-Chelating N,N’-Bis(4-dimethylaminophenyl)acetamidinyl Radical: A New Chromophore for the Near Infrared


by F. Ehret, M. Bubrin, S. Záliš und W. Kaim*
Chem. Eur. J. 2015, 21, 12275
DOI 10.1002/chem.201501875

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Prof. Wolfgang Kaim
Institut für Anorganische Chemie
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Publikation in Chemistry, A European Journal: Synthesis of Cembranoid Analogues through Ring-Closing Metathesis of Terpenoid Precursors: A Challenge Regarding Ring-Size Selectivity


von Tanja Heidt, Angelika Baro, Andreas Köhn, und Sabine Laschat*
Chem. Eur. J. 2015, 21, 12396
DOI: 10.1002/chem.201502051

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Prof. Sabine Laschat
Institut für Organische Chemie
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Publikation in Small: Generation of Multishell Magnetic Hybrid Nanoparticles by Encapsulation of Genetically Engineered and Fluorescent Bacterial Magnetosomes with ZnO and SiO2


von Sarah Borg, Dirk Rothenstein, Joachim Bill und Dirk Schüler
Small (2015)
DOI: 10.1002/smll.201500028

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Prof. Joachim Bill
Institut für Materialwissenschaft
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Publikation im Journal of Catalysis: Deactivation behavior of alkali-metal zeolites in the dehydration of lactic acid to acrylic acid


von G. Näfe, M.-A. López-Martínez, M. Dyballa, M. Hunger, Y. Traa, Th. Hirth, E. Klemm
Journal of Catalysis 329 (2015) 413–424
doi:10.1016/j.jcat.2015.05.017

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Prof. Elias Klemm
Institut für Technische Chemie
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VIP Publication in Angewandte Chemie, Int. Ed.: Identification of tert-Butyl Cations in
Zeolite H-ZSM-5: Evidence from NMR Spectroscopy and DFT Calculations


von Dr. Weili Dai, Prof. Dr. Chuanming Wang, Dr. Xianfeng Yi, Prof. Dr. Anmin Zheng,
Prof. Dr. Landong Li*, Prof. Dr. Guangjun Wu, Prof. Dr. Naijia Guan, Prof. Dr. Zaiku Xie*,
Dipl.-Chem. Michael Dyballa and Prof. Dr. Michael Hunger*

Angew. Chem. Int. Ed., 2015
doi:10.1002/anie.201502748

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Prof. Michael Hunger
Institute of Technical Chemistry
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Hot Paper in der Angewandten: Dynamic Inclusion Complexes
of Metal Nanoparticles Inside Nanocups


von Mariana Alarcón-Correa, Dr. Tung-Chun Lee und Prof. Dr. Peer Fischer
in Angewandte Chemie Int. Ed. 54, 2015
"Nanocup with a Pearl of Gold" titulieren die Nachrichten der Angewandten.
doi:10.1002/anie.201500635
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Prof. Peer Fischer
Institut für Physikalische Chemie
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Publikation in Nature Communications: Direct observation of finite size effects in chains of antiferromagnetically coupled spins


von T. Guidi, B. Gillon, S. A. Mason, E. Garlatti, S. Carretta, P. Santini, A. Stunault, R. Caciuffo,
J. van Slageren, B. Klemke, A. Cousson, G. A. Timco, R. E. P. Winpenny

in Nature Communications 2015, 6, 7061 doi:10.1038/ncomms8061
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Prof. van Slageren
Institut für Physikalische Chemie
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Publikation in J. Appl. Microbiol.: Improved xylose uptake in Saccharomyces cerevisiae due to directed evolution of galactose permease Gal2 for sugar co-consumption


von Reznicek O1, Facey SJ, de Waal PP, Teunissen AW, de Bont JA, Nijland JG,
Driessen AJ, Hauer B.
10.1111/jam.12825
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Prof. Bernhard Hauer
Institut für Technische Biochemie
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Publikation in Advanced Materials: Highly Crystalline Films of PCPDTBT with Branched Side Chains by Solvent Vapor Crystallization: Influence on Opto-Electronic Properties


von F.S.U. Fischer, D. Trefz, J. Back, N. Kayunkid, B. Tornow, S. Albrecht, K.G. Yager, G. Singh,
A. Karim, D. Neher, M. Brinkmann, S. Ludwigs

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Prof. Sabine Ludwigs
Institut für Polymerchemie
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Publikation in Nature Communication: Swimming by reciprocal motion at low Reynolds number


von Tian Qiu, Tung-Chun Lee, Andrew G. Mark, Konstantin I. Morozov, Raphael Münster, Otto Mierka, Stefan Turek, Alexander M. Leshansky & Peer Fischerdoi:10.1038/ncomms6119
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Prof. Peer Fischer
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First comprehensive book on the rapidly emerging field of cooperative catalysis: Cooperative Catalysis. Designing Efficient Catalysts for Synthesis.


von R. Peters (Ed.)
R. Peters (Ed.), Wiley-VCH, Weinheim, 2015.
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Prof. R. Peters
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