Universität

Tiefer Blick in die Struktur der Materie

Prof. Christoph Janiak und Dr. Vera Vasylyeva-Shor vor dem neuen Gerät. Foto: HHU / Christoph Kawan
+
Prof. Christoph Janiak und Dr. Vera Vasylyeva-Shor vor dem neuen Gerät.

Neues Großgerät an der Düsseldorfer Heinrich-Heine-Universität.

Düsseldorf. An der Heinrich-Heine-Uni (HHU) hat ein neues Forschungsgroßgerät seinen Dienst aufgenommen: ein Einkristall-Röntgendiffraktometer. Es erlaubt Materialforschern in der Chemie und Pharmazie, die dreidimensionale atomare Struktur komplexer Moleküle aufzuklären. Gefördert wurde das mehr als 500 000 Euro teure Gerät von der Deutschen Forschungsgemeinschaft und dem Land NRW.

Um die genaue atomare und räumliche Struktur von Molekülen messen zu können, ist die Beugung von Röntgenstrahlung an Kristallen eine erfolgreiche Methode. Dabei wird Röntgenstrahlung an den Elektronenhüllen der Atome gestreut. Die jeweils an unterschiedlichen Atomen gestreute Strahlung kann sich, je nach Beobachtungswinkel, gegenseitig verstärken, wodurch ein Beobachter einen hellen Punkt sieht.

Aus Bildern errechnet der Computer die Position der Atome

Das sogenannte Beugungsmuster bei der Bestrahlung eines Kristalls und die Veränderung des Musters bei Drehung sind charakteristisch für den Gitteraufbau des Kristalls. Aus einer Serie Beugungsbilder unter verschiedenen Winkeln berechnen Computer die Position der verschiedenen Atome im Raum.

Für die Forschung an der HHU unter anderem in den Bereichen Materialien, funktionale Wirkstoffe, Katalyse und Sensorik ist eine schnelle Strukturaufklärung von kristallinen Stoffsystemen essenziell. Um verschiedene Forschungsvorhaben in der Chemie und der Pharmazie voranzutreiben, wurde ein modernes Einkristall-Röntgendiffraktometer mit Flächendetektor erfolgreich beantragt und konnte nun in Betrieb genommen werden. Federführend waren dabei Professor Christoph Janiak, Leiter des Instituts für Anorganische Chemie und Strukturchemie und seine Mitarbeiterin Vera Vasylyeva-Shor.

Das neue Einkristall-Diffraktometer arbeitet mit sehr kleinen Kristallen – deutlich kleiner als 0,1 Millimeter. Dies ist besonders wichtig, weil es bei vielen Stoffen, die untersucht werden sollen, sehr schwierig ist, größere Kristalle zu züchten. Dies gilt beispielsweise für Kristalle aus organischen Molekülen. „Hiervon werden unter anderem Projekte des neu an der HHU eingerichteten Graduiertenkollegs 2482 „Modulation of Intersystem Crossing - ModISC“ profitieren, die mit sehr komplexen Stoffverbindungen arbeiten“, erläutert Janiak.

Das neue Gerät sei sehr energieeffizient und sicher. So muss weder die Röntgenquelle gekühlt werden noch bedarf es einer Hochspannungsversorgung, was den Dauerbetrieb einfacher und gleichzeitig stromsparender macht.

Eines der ersten Objekte, die Vasylyeva-Shor untersuchte, war ein winziger, mit dem bloßen Auge nicht mehr sichtbarer roter Kristall aus einem Flavin-Derivat und halogeniertem Benzol. Zur Messung hat die Forscherin ihn an einem kleinen Faden in einem Öltröpfchen befestigt. „In nur wenigen Minuten erzeugten wir daraus ein Röntgenbeugungsmuster, aus dem der Computer dann die dreidimensionale Struktur ermittelte“, berichtet die Forscherin. step

Das könnte Sie auch interessieren

Meistgelesen

Das Bergische Land ist eine Hochburg der Clans
Das Bergische Land ist eine Hochburg der Clans
Das Bergische Land ist eine Hochburg der Clans
Schwebebahn geht Samstag in den Regelbetrieb
Schwebebahn geht Samstag in den Regelbetrieb
Schwebebahn geht Samstag in den Regelbetrieb
Parkschlösschen: Diskussionen um Sanierung
Parkschlösschen: Diskussionen um Sanierung
Parkschlösschen: Diskussionen um Sanierung
Die Hoffnung auf das Volksfest schwindet
Die Hoffnung auf das Volksfest schwindet
Die Hoffnung auf das Volksfest schwindet

Unsere News per Mail

Nach der Registrierung erhalten Sie eine E-Mail mit einem Bestätigungslink. Erst mit Anklicken dieses Links ist die Anmeldung abgeschlossen. Ihre Einwilligung zum Erhalt des Newsletters können Sie jederzeit über einen Link am Ende jeder E-Mail widerrufen.

Die mit Stern (*) markierten Felder sind Pflichtfelder.

Kommentare