How acids behave in interstellar space

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NEWS OF THE MONTH: Acids in water release protons, but how do they behave in interstellar space?

RUHR EXPLORES SOLVATION SCIENCE

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We shape a new scientific discipline, inspire the scientists of tomorrow, and enable future technologies

WE ARE RESOLV

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Over 200 scientists from about 50 research groups in 6 institutions

ZEMOS: Home of Solvation Science @RUB

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The first research building for Solvation Science in the world. Hosts over 100 scientists, it's home to 6 disciplines.

WHAT is RESOLV?

The Cluster of Excellence RESOLV is an interdisciplinary research project of the Ruhr University Bochum and the TU Dortmund University, as well as four other institutions in the German Ruhr area. Since 2012, about 200 scientists cooperate to clarify how the solvent is involved in the control, mediation and regulation of chemical reactions. Our research is essential to advance technologies that could reuse CO2 for chemicals production, increase the efficiency of energy conversion and storage and develop smart sensors. RESOLV is funded by the German Federal Government and the state of North Rhine-Westphalia with 42 Mio. EUR over the period 2019-2025. 

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Eight helicenes assembly into a dimer type of cage with three cavities. @ Guido Clever

Nano-sized cages differentiate chiral compounds in solution

Angew.Chem.: First report of a self-assembled coordination cage based on chiral helicenes

Supramolecular cages of nanometer dimensions are large synthetic molecular structures that can bind guest molecules in their interior. Now, RESOLV scientist Guido Clever and colleagues from TU Dortmund University present a new family of nano cages with the capability to recognize and bind only one of two possible mirror-image molecules. In the presence of palladium ions, four helicene-based molecules self-assemble into nano structures that have a shape similar to a coffee mug with four handles. Similarly, eight helicenes assembly into a dimer type of cage with three cavities. “This is the first report of a self-assembled coordination cage based on chiral helicenes. Its peculiar chiroptical properties allow for differentiating between enantiomers and even non-chiral compounds”, says Clever.

Chiral recognition is an important research topic in RESOLV and chemistry in general. “Beyond contributing to fundamental understanding, it also opens possibilities towards creating tailor-made sensors and catalysts for highly selective chemical reactions with technological application”, says Clever.

The results are supported by Circular Dichroism and Ion Mobility analysis and have been reported in the renowned journal ‘Angewandte Chemie’.

ADDITIONAL INFORMATION

Original Publication: T. R. Schulte, J. Holstein, G. H. Clever: Chiral Self-Discrimination and Guest Recognition in Helicene-based Coordination Cages, in: Angew. Chem. Int. Ed., 2019, DOI: 10.1002/anie.201812926

 

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Nanogroße Käfige unterscheiden chirale Verbindungen in Lösung

Angew.Chem.:Erste Bericht über einen selbst zusammengesetzten Koordinationskäfig auf Basis chiraler Helicene

Supramolekulare Käfige in Nanometerdimensionen sind große synthetische Molekülstrukturen, die Gastmoleküle in ihrem Inneren binden können. Nun präsentieren der RESOLV-Forscher Guido Clever und Kollegen von der TU Dortmund eine neue Familie von Nanokäfigen, die in der Lage sind, nur eines von zwei möglichen Spiegelbildmolekülen zu erkennen und zu binden. In Gegenwart von Palladiumionen verbinden sich vier Moleküle auf Helicenbasis selbst zu Nanostrukturen, die eine ähnliche Form wie eine Kaffeetasse mit vier Henkeln haben. Ebenso montieren sich acht Helicene zu einem dimeren Käfig mit drei Hohlräumen. "Dies ist der erste Bericht über einen selbst zusammengesetzten Koordinationskäfig auf Basis chiraler Helicene. Seine besonderen chiroptischen Eigenschaften ermöglichen die Unterscheidung zwischen Enantiomeren und sogar nicht-chiralen Verbindungen", sagt Clever.

Chirale Erkennung ist ein wichtiges Forschungsthema in RESOLV und Chemie im Allgemeinen. "Sie trägt nicht nur zum grundlegenden Verständnis bei, sondern eröffnet auch die Möglichkeit, maßgeschneiderte Sensoren und Katalysatoren für hochselektive chemische Reaktionen mit technologischer Anwendung zu entwickeln", sagt Clever.

Die Ergebnisse werden durch die Circular Dichroismus Spektroskopie und Ionenmobilitätsanalyse gestützt und wurden in der renommierten Zeitschrift Angewandte Chemie veröffentlicht.  

Zusätzliche Info

Originale Veröffentlichung: T. R. Schulte, J. Holstein, G. H. Clever: Chiral Self-Discrimination and Guest Recognition in Helicene-based Coordination Cages, in: Angew. Chem. Int. Ed., 2019, DOI: 10.1002/anie.201812926

 

 

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Eight helicenes assembly into a dimer type of cage with three cavities. @ Guido Clever

Nano-sized cages differentiate chiral compounds in solution

Angew.Chem.: First report of a self-assembled coordination cage based on chiral helicenes

Supramolecular cages of nanometer dimensions are large synthetic molecular structures that can bind guest molecules in their interior. Now, RESOLV scientist Guido Clever and colleagues from TU Dortmund University present a new family of nano cages with the capability to recognize and bind only one of two possible mirror-image molecules. In the presence of palladium ions, four helicene-based molecules self-assemble into nano structures that have a shape similar to a coffee mug with four handles. Similarly, eight helicenes assembly into a dimer type of cage with three cavities. “This is the first report of a self-assembled coordination cage based on chiral helicenes. Its peculiar chiroptical properties allow for differentiating between enantiomers and even non-chiral compounds”, says Clever.

Chiral recognition is an important research topic in RESOLV and chemistry in general. “Beyond contributing to fundamental understanding, it also opens possibilities towards creating tailor-made sensors and catalysts for highly selective chemical reactions with technological application”, says Clever.

The results are supported by Circular Dichroism and Ion Mobility analysis and have been reported in the renowned journal ‘Angewandte Chemie’.

ADDITIONAL INFORMATION

Original Publication: T. R. Schulte, J. Holstein, G. H. Clever: Chiral Self-Discrimination and Guest Recognition in Helicene-based Coordination Cages, in: Angew. Chem. Int. Ed., 2019, DOI: 10.1002/anie.201812926

 

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Nanogroße Käfige unterscheiden chirale Verbindungen in Lösung

Angew.Chem.:Erste Bericht über einen selbst zusammengesetzten Koordinationskäfig auf Basis chiraler Helicene

Supramolekulare Käfige in Nanometerdimensionen sind große synthetische Molekülstrukturen, die Gastmoleküle in ihrem Inneren binden können. Nun präsentieren der RESOLV-Forscher Guido Clever und Kollegen von der TU Dortmund eine neue Familie von Nanokäfigen, die in der Lage sind, nur eines von zwei möglichen Spiegelbildmolekülen zu erkennen und zu binden. In Gegenwart von Palladiumionen verbinden sich vier Moleküle auf Helicenbasis selbst zu Nanostrukturen, die eine ähnliche Form wie eine Kaffeetasse mit vier Henkeln haben. Ebenso montieren sich acht Helicene zu einem dimeren Käfig mit drei Hohlräumen. "Dies ist der erste Bericht über einen selbst zusammengesetzten Koordinationskäfig auf Basis chiraler Helicene. Seine besonderen chiroptischen Eigenschaften ermöglichen die Unterscheidung zwischen Enantiomeren und sogar nicht-chiralen Verbindungen", sagt Clever.

Chirale Erkennung ist ein wichtiges Forschungsthema in RESOLV und Chemie im Allgemeinen. "Sie trägt nicht nur zum grundlegenden Verständnis bei, sondern eröffnet auch die Möglichkeit, maßgeschneiderte Sensoren und Katalysatoren für hochselektive chemische Reaktionen mit technologischer Anwendung zu entwickeln", sagt Clever.

Die Ergebnisse werden durch die Circular Dichroismus Spektroskopie und Ionenmobilitätsanalyse gestützt und wurden in der renommierten Zeitschrift Angewandte Chemie veröffentlicht.  

Zusätzliche Info

Originale Veröffentlichung: T. R. Schulte, J. Holstein, G. H. Clever: Chiral Self-Discrimination and Guest Recognition in Helicene-based Coordination Cages, in: Angew. Chem. Int. Ed., 2019, DOI: 10.1002/anie.201812926

 

 

Our scientific fields

Research Area I

Local Solvent Fluctuations in Heterogeneous Systems

 

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Research Area II

Solvent Control of Chemical Dynamics and Reactivity

 

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Research Area III

Solvation under Extrem Conditions

 

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Video: The solvent of life

Water. It’s the most abundant substance on Earth´s surface and in our bodies. But is water a passive spectator in the animated scene of bio-chemical reactions inside our cells? RESOLV scientists investigate the important role that water plays in the most diverse processes, bringing solvation science into the spotlight.

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Chiral recognition is an important research topic in RESOLV and chemistry in general. “Beyond contributing to fundamental understanding, it also opens possibilities towards creating tailor-made sensors and catalysts for highly selective chemical reactions with technological application”, says Clever.

The results are supported by Circular Dichroism and Ion Mobility analysis and have been reported in the renowned journal ‘Angewandte Chemie’.

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Original Publication: T. R. Schulte, J. Holstein, G. H. Clever: Chiral Self-Discrimination and Guest Recognition in Helicene-based Coordination Cages, in: Angew. Chem. Int. Ed., 2019, DOI: 10.1002/anie.201812926

 

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Supramolekulare Käfige in Nanometerdimensionen sind große synthetische Molekülstrukturen, die Gastmoleküle in ihrem Inneren binden können. Nun präsentieren der RESOLV-Forscher Guido Clever und Kollegen von der TU Dortmund eine neue Familie von Nanokäfigen, die in der Lage sind, nur eines von zwei möglichen Spiegelbildmolekülen zu erkennen und zu binden. In Gegenwart von Palladiumionen verbinden sich vier Moleküle auf Helicenbasis selbst zu Nanostrukturen, die eine ähnliche Form wie eine Kaffeetasse mit vier Henkeln haben. Ebenso montieren sich acht Helicene zu einem dimeren Käfig mit drei Hohlräumen. "Dies ist der erste Bericht über einen selbst zusammengesetzten Koordinationskäfig auf Basis chiraler Helicene. Seine besonderen chiroptischen Eigenschaften ermöglichen die Unterscheidung zwischen Enantiomeren und sogar nicht-chiralen Verbindungen", sagt Clever.

Chirale Erkennung ist ein wichtiges Forschungsthema in RESOLV und Chemie im Allgemeinen. "Sie trägt nicht nur zum grundlegenden Verständnis bei, sondern eröffnet auch die Möglichkeit, maßgeschneiderte Sensoren und Katalysatoren für hochselektive chemische Reaktionen mit technologischer Anwendung zu entwickeln", sagt Clever.

Die Ergebnisse werden durch die Circular Dichroismus Spektroskopie und Ionenmobilitätsanalyse gestützt und wurden in der renommierten Zeitschrift Angewandte Chemie veröffentlicht.  

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Originale Veröffentlichung: T. R. Schulte, J. Holstein, G. H. Clever: Chiral Self-Discrimination and Guest Recognition in Helicene-based Coordination Cages, in: Angew. Chem. Int. Ed., 2019, DOI: 10.1002/anie.201812926

 

 

igss summer school

The integrated Graduate School Solvation Science hosts an annual Summer School at the Ruhr University Bochum. The school always takes place during Whitsuntide and is an integral part of the GSS students' training during their doctoral studies. This year's iGSS Summer School will take place from the 11th to the 14th of June, 2019.

International speakers, suggested by the students themselves, are invited to give keynote talks on their research in the field of Solvation Science. The Advanced Laboratory Modules give the students an excellent opportunity to learn new and interesting experimental and theoretical techniques within a specific research topic of their own choice. 

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Publications highlight

K Lucht, D Loose, M Ruschmeier, V Strotkötter, G Dyker, K Morgenstern
Hydrophilicity and Microsolvation of an Organic Molecule Resolved on the Submolecular Level by Scanning Tunneling Microscopy, Angew. Chem. 57 (2018), 1266, DOI: 10.1002/anie.201711062

N Tsuji, JL Kennemur, T Buyck, S Lee, S Prévost, PSJ Kaib, D Bykov, C Farès, B List
Activation of olefins via asymmetric Brøsted acid, Science 359 (2018), 1501, DOI: 10.1126/science.aaq0445

D Muñoz-santiburcio, M Farnesi Camellone, D Marx
Solvation-Induced Changes in the Mechanism of Alcohol Oxidation at Gold/Titania Nanocatalysts in the Aqueous Phase versus Gas Phase, Angew. Chem. 57 (2018), 3327, DOI: 10.1002/anie.201710791

KF Pfister, S Baader, M Baader, S Berndt, LJ Goossen
Biofuel by isomerizing metathesis of rapeseed oil esters with (bio)ethylene for use in contemporary dieses engines, Science Advances  3 (2017),  e1602624, DOI: 10.1126/sciadv.1602624

C Schuabb, N Kumar, S Pataraia, D Marx, R Winter
Pressure modulates the self-cleavage step of the hairpin ribozyme, Nature Communications 8 (2017), 14661, DOI: 10.1038/ncomms14661

 

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