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Wintersemester

Supramolekulare Koordinationschemie

Die Vorlesung "Supramolekulare Koordinationschemie" behandelt Grundlagen und gibt Einblicke in spannende Forschungsergebnisse und Anwedungen aus dem hochaktuellen Gebiet der Supramolekularen Chemie. Als Lehrveranstaltung aus dem Bereich der Anorganischen Chemie werden wir besonderes Augenmerk auf Strukturen und funktionale Systeme legen, in welchen die Koordination von Metallen eine Rolle spielt.

Was ist Supramolekulare Chemie?
Jeder Studierende der Chemie und Chemischen Biologie beschäftigt sich in den ersten Semestern eingehend mit Molekülen, die vollständig über kovalente Bindungen aufgebaut sind. Schwächere, nicht-kovalente Kräfte (z.B. Wasserstoffbrücken, van-der-Waals Wechselwirkungen...), die einzelne Moleküle zu höheren Aggregaten zusammen fügen, werden zwar gelehrt, aber ihr Zusammenspiel und die daraus resultierende strukturelle Vielfalt wird sich Ihnen wohl noch nicht ganz erschlossen haben.

Dabei spielen nicht-kovalente Wechselwirkungen herausragende Rollen sowohl in der Biologie (z.B. Faltung von Biopolymeren, Protein-Protein Kontakte, DNA-bindende Moleküle, Lipidmembranen...), der Pharmakologie (Bindung von Wirkstoffen an biologische Targets, Aufnahme, Transport und Verteilung von Medikamenten im Körper..), den Materialwissenschaften (Fließverhalten von Polymeren, Ordnungsprozesse in OLEDS und organischen Solarzellen..) und den zukunftsweisenden Gebieten der Nanotechnologie und Molekularen Maschinen (Errungenschaften im letzeren Bereich wurden 1987 und 2016 durch Nobelpreise ausgezeichnet).

In der Vorlesung beschäftigen wir uns mit den Grundlagen nicht-kovalenter Wechselwirkungen, lernen wie die Kombination von Molekülen zu Supramolekülen führt, wie sich diese Prozesse im chemischen Gleichgewicht qualitativ beschreiben und durch Zahlenwerte quantifizieren lassen (Bindungskonstanten, Enthalpie- und Entropiebeiträge, Kinetik...).

Animated picture of a cage encapsulating fullerene. Please provide a copyright notice

Zudem sehen wir, wie über molekulares Design gezielt Rezeptoren und enzymartige Reaktionsräume für eine Vielzahl an Substraten synthetisiert werden können. Wir unternehmen einen Streifzug durch die historische Entwicklung von Kationen- und Anionenrezeptoren, blicken hinter die "Magie" der Selbst-Assemblierung, studieren die Gastbindung in Nanokäfigen, schauen uns Rotaxane, Catenane und molekulare Knoten an, verstehen wie molekulare Maschinen funktionieren und wie man an vorderster Front universitärer Forschung versucht, die Fähigkeiten natürlicher Enzyme durch menschgemachte Strukturen nachzuahmen und auszuweiten. Zudem beschäftigen wir uns mit praktischen Anwendungen supramolekularer Systeme, diskutieren deren industrielle Relevanz und Chancen im Bereich nachhaltiger chemischer Prozesse und zukünftiger Anwendungen in Elektronik und Medizin.

Location & approach

The campus of TU Dort­mund University is located close to interstate junction Dort­mund West, where the Sauerlandlinie A 45 (Frankfurt-Dort­mund) crosses the Ruhrschnellweg B 1 / A 40. The best interstate exit to take from A 45 is "Dort­mund-Eichlinghofen" (closer to Campus Süd), and from B 1 / A 40 "Dort­mund-Dorstfeld" (closer to Campus Nord). Signs for the uni­ver­si­ty are located at both exits. Also, there is a new exit before you pass over the B 1-bridge leading into Dort­mund.

To get from Campus Nord to Campus Süd by car, there is the connection via Vogelpothsweg/Baroper Straße. We recommend you leave your car on one of the parking lots at Campus Nord and use the H-Bahn (suspended monorail system), which conveniently connects the two campuses.

TU Dort­mund University has its own train station ("Dort­mund Uni­ver­si­tät"). From there, suburban trains (S-Bahn) leave for Dort­mund main station ("Dort­mund Hauptbahnhof") and Düsseldorf main station via the "Düsseldorf Airport Train Station" (take S-Bahn number 1, which leaves every 20 or 30 minutes). The uni­ver­si­ty is easily reached from Bochum, Essen, Mülheim an der Ruhr and Duisburg.

You can also take the bus or subway train from Dort­mund city to the uni­ver­si­ty: From Dort­mund main station, you can take any train bound for the Station "Stadtgarten", usually lines U41, U45, U 47 and U49. At "Stadtgarten" you switch trains and get on line U42 towards "Hombruch". Look out for the Station "An der Palmweide". From the bus stop just across the road, busses bound for TU Dort­mund University leave every ten minutes (445, 447 and 462). Another option is to take the subway routes U41, U45, U47 and U49 from Dort­mund main station to the stop "Dort­mund Kampstraße". From there, take U43 or U44 to the stop "Dort­mund Wittener Straße". Switch to bus line 447 and get off at "Dort­mund Uni­ver­si­tät S".

The H-Bahn is one of the hallmarks of TU Dort­mund University. There are two stations on Campus Nord. One ("Dort­mund Uni­ver­si­tät S") is directly located at the suburban train stop, which connects the uni­ver­si­ty directly with the city of Dort­mund and the rest of the Ruhr Area. Also from this station, there are connections to the "Technologiepark" and (via Campus Süd) Eichlinghofen. The other station is located at the dining hall at Campus Nord and offers a direct connection to Campus Süd every five minutes.

The AirportExpress is a fast and convenient means of transport from Dortmund Airport (DTM) to Dortmund Central Station, taking you there in little more than 20 minutes. From Dortmund Central Station, you can continue to the university campus by interurban railway (S-Bahn). A larger range of international flight connections is offered at Düsseldorf Airport (DUS), which is about 60 kilometres away and can be directly reached by S-Bahn from the university station.

The facilities of TU Dortmund University are spread over two campuses, the larger Campus North and the smaller Campus South. Additionally, some areas of the university are located in the adjacent "Technologiepark".

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