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 Forschungsbericht für das Jahr 2018

Institut für Physikalische Chemie

Arbeitskreis Prof. Dr. Stefan Weber

Albertstr. 21
79104 Freiburg
Tel: 203-6214 Fax: 203-6222
Email stefan.weber@physchem.uni-freiburg.de / i.reutenauer@physchem.uni-freiburg.de (Sekr.)
http://www.radicals.uni-freiburg.de


Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter

  • PD Dr. Erik Schleicher, Akad. Rat
  • Prof. Dr. Eckhard Bartsch
  • Dr. Gerhard Link, Akad. Rat
  • Dr Claudia Schwarze, wiss. Angestellte
  • Prof Dr Stefan Weber, geschf Direktor
  • Dr Sabine Richert, wiss. Angestellte
  • Jakob Wörner, Doktorand
  • Daniel Nohr, Doktorand
  • Stephan Rein, Doktorand
  • Kerstin Serrer, Doktorandin
  • Dr Till Biskup, wiss. Angestelletr
  • Nils Pompe, Doktorand
  • Christian Wittekindt, wiss Angestellter
  • Marcel Werner, Doktorand
  • Jing Chen, Doktorandin
  • Joshua Gisin, Doktorand
  • Lea Michael, Doktorandin
Einträge in der Rubrik "Who is Who"

Forschungsschwerpunkte

  • Kurzlebige paramagnetische Zustände (Radikale, Triplettzustände, Radikalpaare); Photo-CIDNP-Untersuchungen von Intraprotein-Elektronentransferreaktionen; Untersuchungen zur Struktur, zur Funktion und zum Reaktionsmechanismus photoaktiver DNA-Reparaturenzyme (Klasse I und Klasse II DNA-Photolyasen, (6-4)-Photolyasen); Untersuchungen zur Struktur, zur Funktion und zum Reaktionsmechanismus von Blaulichtrezeptoren (Phototropin, BLUF-Domänen, Crytochrome); Spin-Label-EPR Experimente am Phototropin, am Phytochrom und am Komplex I der Atmungskette; EPR-spektroskopische Untersuchung von Flavoproteinen; Quantenchemische Berechnung von Magnetresonanzparametern (g-Tensoren, Hyperfeinkopplungen, chemische Verschiebungen); EPR-spektroskopische Untersuchung von Passivierungsschichten kristalliner Solarzellen; EPR-spektroskopische Untersuchungen von Defektzentren in Zn0-Nanopartikeln; Entwicklung von Aptamer-basierten Sensoren; Entwicklung neuer Methoden zur Spinmarkierung von Proteinen in ganzen Zellen; Entwicklung von Verfahren zur Kraftdetektion von magnetischer Resonanz
  • Zukünftige Schwerpunkte: Weber S: Etablierung der Cryo-EM in der Physikalischen Chemie
  • Zukünftige Schwerpunkte: Weber S: neue Maßstäbe der TrRPR (Zeitauflösung, Empfindlichkeit
  • Zukünftige Schwerpunkte: Weber S: SFB Katalyse: 2 Projekte und eventuell Z-Projekt

Finanzierung

  • Prof Dr Stefan Weber: DFG Az: WE 2376/10-1 „Detektion lichtinduzierter Magnetisierung durch Magnetresonanz-Kraftmikroskopie: Aufbau eines Kraftmikroskops und erste Anwendungen"
  • Weber S: DFG Projekt WE 2376/4-2 "Elektronische Strukturen paramagnetischer Flavinkofaktoren"
  • Biskup T: DFG Projekt BI 1249/3-1 "Untersuchung der Ordnung konjugierter Polymere und primärer Prozesse der Ladungserzeugung in organischen elektronischen Bauteilen mithilfe der zeitaufgelöster EPR"
  • Weber S: Beschaffung von Großgeräten in Höhe von rund 3 Mio Euro seit 2008

Wissenschaftliche Projekte und Forschungsvorhaben


  • Untersuchung der Ordnung konjugierter Polymere und primärer Prozesse der Ladungserzeugung in organischen Halbleitern mithilfe der zeitaufgelösten EPR

Wissenschaftliche Publikationen

Originalarbeiten in wissenschaftlichen Fachzeitschriften:
  • Kiefer D, Giovannitti A, Sun H, Biskup T, Hofmann A, Koopmans M, Cendra C, Weber S, Koster LJA, Olsson E, Rivnay J, Fabiano S, McCulloch I, Müller C: Enhanced n-doping efficiency of a naphthalenediimide-based copolymer through polar side chains for organic thermoelectrics Acs Energy Lett, 2018; 3: 278-285.
  • Matt C, Meyer D L, Lombeck F, Sommer M, Biskup T: TBT entirely dominates the electronic structure of the conjugated co-polymer PCDTBT: Insights from time-resolved electron paramagnetic resonance Macromolecules, 2018; 51: 4341-4349. : http://dx.doi.org/10.1021/acs.macromol.8b00791
  • Meyer DL, Matsidik R, Huettner S, Sommer M, Biskup T: Solvent-mediated aggregate formation of PNDIT2: decreasing the available conformational subspace by introducing locally highly ordered domains. Phys Chem Chem Phys, 2018; 20 (4): 2716-2723. : http://dx.doi.org/10.1039/c7cp07725d
  • Meyer D L, Matsidik R, Sommer M, Biskup T: Electronic structure trumps planarity: Unexpected narrow exciton delocalisation in PNDIT2 revealed by time-resolved EPR spectroscopy Adv Electron Mater, 2018; 4: 1700385. : http://dx.doi.org/10.1002/aelm.201700385
  • Repp S, Harputlu E, Gurgen S, Castellano M, Kremer N, Pompe N, Wörner J, Hoffmann A, Thomann R, Emen FM, Weber S, Ocakoglu K, Erdem E: Synergetic effects of Fe3+ doped spinel Li4Ti5O12 nanoparticles on reduced graphene oxide for high surface electrode hybrid supercapacitors Nanoscale, 2018; 10: 1877-1884.
  • Schwab MM, Himmel D, Kacprzak S, Radtke V, Kratzert D, Weis P, Wernet M, Peter A, Yassine Z, Schmitz D, Scheidt EW, Scherer W, Weber S, Feuerstein W, Breher F, Higelin A, Krossing I: Synthesis, characterisation and reactions of truly cationic NiI–phosphine complexes Chem-eur J, 2018; 24: 918-927.
  • Schwab MM, Himmel D, Kacprzak S, Radtke V, Kratzert D, Yassine Z, Weis P, Weber S, Krossing I: Reactivity of [Ni(cod)2][Al(ORF)4] towards small molecules and elements Z Anorg Allg Chem, 2018; 644: 50-57.

Besondere wissenschaftliche Aktivitäten

Herausgeberschaften:
  • Erdem E: Dr, Editor für "Scientific Reports", Publikation von "Nature", Univ. Freiburg, Physiklaische Chemie I, seit 01.02.2017.
Veranstaltung:
  • Al Said T: internes Gruppenseminar über "EPR Characterization of the Active-Site Subunits BamBC of Class II Benzoyl-CoA Reductases", Physikalische Chemie, Universität Freiburg, 26.01.2018.
  • Biskup T: Gruppenseminar über "The path to enlightment: What TREPR teaches us about electronic structure, morphology, and flexibility of conjugated polymers", Physikalische Chemie 1, Universität Freiburg, 16.03.2018.
  • Erdem E: Gruppenseminar über "Role of functional nanomaterials for energy harvesting. Future enery systems, challenges and opportunities.", University of Tours, France, 27.04.2018.
  • Heidinger L: Gruppenseminar "Simulationsalgorithmen für CW-EPR-Spektren EasySpin", Physikalische Chemie, Univ. Freiburg, 29.11.2013 bis 29.11.2019.
  • JProf Kasanmascheff M.: Internes Gruppenseminar über "Radical Transfer Mechanism across the Subunit Interface of E. coli Ribonucleotide Reductase", TU Dortmund, 12.01.2018 bis 21.01.2018.
  • Matt C: Gruppenseminar über "DFT-Rechnungen, UV-VIS und tr-EPR-Spektroskopie an PCDTBT und seinen Bausteinen", Physikalische Chemie 1, Univ. Freiburg, 19.06.2018.
  • Pompe N: Internes Gruppenseminar über "Introduction to Solid-State NMR", Physikalische Chemie 1, Universität Freiburg, 02.02.2018.
  • Rein S: Gruppenseminar "SpecProFi: A new comprehensive EPR data processing and fitting framework", Physikalische Chemie 1, Universität Freiburg, 23.03.2018.
  • Rein S: Gruppenseminar über "Simulation of EPR Spectra in the Slow-Tumbling Regime", Physikalische Chemie, Univ. Freiburg, 12.06.2018.
  • Rein S: Gruppenseminar über "Software for Advanced and Global Analysis of EPR Data: GloPel and SpecProfi", Physikalische Chemie, Univ. Freiburg, 17.07.2018.
  • Serrer K: Gruppenseminar über "EPR characterization of alpha-ketoglutarate-dependent hydroxylases: Inhibitor binding study and NO intoxication", Physikalische Chemie I, Univ. Freiburg, 08.02.2017 bis 08.02.2018.
  • Strobel K: Gruppenseminar über "Development of an expression system for the Circadian Cycle protein Timeless (TIM) from Drosophiöla melanogaster", Physikalische Chemie 1, Univ. Freiburg, 23.02.2018.
  • Weber J: Gruppenseminar über "Development of an ICP-MS-based metal trace analysis for high efficient silicon solarcells", Universität Freiburg, Physikalische Chemie, 09.10.2018.
  • Wörner J: Gruppenseminar über "FT in der NMR", Physikalische Chemie 1, Univ. Freiburg, 29.05.2018.
Öffentlichkeitsarbeit:
  • Weber S: Mitglied im Beirat des Uniseum, seit 2008.
Verbände und Fachgesellschaften:
  • Weber S: Stellvertretender Vorsitzender des Diplomprüfungsausschusses Chemie, seit 01.06.2008.
  • Weber S: Stellvertretender Vorsitzender des Prüfungsausschusses B.Sc. Chemie, seit 2009.
  • Weber S: Stellvertretender Vorsitzender des Prüfungsausschusses B.Sc. Regio Chimica, seit 2009.
  • Weber S: Stellvertretender Vorsitzender des Prüfungsausschusses M.Sc. Chemie, seit 2009.
  • Weber S: Stellvertretender Vorsitzender des Zulassungssausschusses B. Sc. Regio Chimica, seit 01.06.2009.
  • Weber S: Stellvertretender Vorsitzender des Zulassungssausschusses M. Sc. Chemie, seit 01.06.2010.
  • Weber S: Vorsitzender der Mag-Res, seit 01.10.2014.
Wissenschaftliche Beratung / Gutachtertätigkeiten:
  • Erdem E: Reviewer and Rapporteur of the 3rd National Plan for Research, Development and Innovation, for the Romanian Ministry of National Education and Scientific Research and its Executive Agency for Higher Education, Research, Development and Innovation Funding (UEFISCDI), Physikalische Chemie, Univ. Freiburg, 2015 bis 2020.
  • Weber S: Kooperation extern national über "Hochfeld-EPR an Photolyasen und Cryptochromen" mit Prof. Dr. Robert Bittl, Freie Universität Berlin, seit 2008.
  • Weber S: Kooperation extern national über "EPR-Untersuchungen an Phytochromen" mit Prof. Dr. Wolfgang Lubitz, Max-Planck-Institut für chemische Energiekonversion, seit 2008.
  • Weber S: zahlreiche "Letters of Reference" für interne und externe Anfrage, seit 07.01.2008.
  • Weber S: Kooperation Albert-Ludwigs-Universität über "EPR an diversen Übergangsmetallkomplexen" mit Prof. Dr. Ingo Krossing, Fak. für Chemie und Pharmazie der Universität Freiburg, seit 2009.
  • Weber S: Kooperation extern national über "Wissenstransfer zur Synthese von Flavin-Stabilisotopologen" mit Prof. Dr. Adelbert Bacher (i.R.), Technische Universität München, seit 2009.
  • Weber S: Kooperation extern national über "EPR-Charakterisierung von Chlamydomonas reinhardtii Cryptochrom" mit Prof. Dr.Lars-Oliver Essen, Universität Marburg, seit 2009.
  • Weber S: Kooperation Albert-Ludwigs-Universität über "Elektronentransfer-Theorie" mit Prof. Dr. Thorsten Koslowski, Fak. für Chemie und Pharmazie der Universität Freiburg, seit 2009.
  • Weber S: Kooperation extern national über "Entwicklung der LIMFM-Methode (Light-induced magnetization force microscopy)" mit Prof. Dr. Martina Havenith, Ruhr-Universität Bochum, seit 2009.
  • Weber S: Kooperation extern national über "EPR-Untersuchungen an Phytochromen" mit Prof. Dr. Tilman Lamparter, KIT, seit 2009.
  • Weber S: Kooperation extern international über "Radikalpaartheorie der Magnetorezeption" mit Prof. Peter Hore, Ph.D., University of Oxford, GB, seit 2009.
  • Weber S: Kooperation Albert-Ludwigs-Universität über "Spinlabel-EPR an Cph2-Phystochrom" mit Prof. Dr. Annegret Wilde, Fak. für Biologie der Universität Freiburg, seit 2010.
  • Weber S: Kooperation extern national über "Präparation von Sporenprodukt-Lyasen und EPR-Charakterisierung von radikalischen Zwischenstufen" mit Prof. Dr. Thomas Carell, Ludwigs-Maximilians-Universität München, seit 2010.
  • Weber S: Kooperation Albert-Ludwigs-Universität über "EPR an Nitrogenasen" mit Prof. Dr. Oliver Einsle, Fak. für Chemie und Pharmazie der Universität Freiburg, seit 2010.
  • Weber S: Kooperation extern national über "Präparation von Tryptophanisotopologen" mit Prof. Dr. Markus Fischer, Universität Hamburg, seit 2010.
  • Weber S: Kooperation extern national über "Entwicklung von EPR- und NMR-Mikroresonatoren" mit Prof. Dr. Jan G. Korvink, KIT, seit 2011.
  • Weber S: Kooperation extern international über "NMR-Untersuchungen von Insulin-Anthrachinon-Komplexen" mit Prof. Yasuhiro Kobori, Kobe University, Japan, seit 2011.
  • Weber S: Kooperation extern national über "Zeitaufgelöste EPR an Materialien für die organische Photovoltaik" mit Prof. Dr. Michael Sommer, vormals Freiburg, jetzt Universität Chemnitz, seit 2012.
  • Weber S: Kooperation extern international über "Synthese von Xnopus-laevis Cryptochrom-DASH" mit Prof. Dr. Elizabeth D. Getzoff, Scripps Research Institute, La Jolla, USA, seit 2012.
  • Weber S: Kooperation extern international über "Magnetfeldeffekte an Cryptochromen und Photolyasen" mit Prof. Christiane Timmel, Ph.D., University of Oxford, seit 2012.
  • Weber S: Kooperation Albert-Ludwigs-Universität über "EPR an Benzol-coenzyme-A reductase" mit Prof. Dr. Matthias Boll, Fak. für Biologie der Universität Freiburg, seit 2013.
  • Weber S: Kooperation Albert-Ludwigs-Universität über "NMR landscape-maping of metabolic-transcriptional alterations in glioblastoma multiforme" mit Prof. Dr. Irina Mader, Universitätsklinikum der Universität Freiburg, seit 2013.
  • Weber S: Kooperation Albert-Ludwigs-Universität über "EPR an Graphenmaterialien" mit Prof. Dr. Rolf Mülhaupt, Fak. für Chemie und Pharmazie der Universität Freiburg, seit 2013.
  • Weber S: Kooperation extern international über "Protochlorophyllides" mit Prof. Nigel Scrutton, Ph.D., Manchester Institute of Biotechnology, seit 2013.
  • Weber S: Kooperation Albert-Ludwigs-Universität über "EPR an Eisenoxid-Nanopartikel" mit Prof. Dr. Prasad Shastri, Fak. für Chemie und Pharmazie der Universität Freiburg, seit 2014.
  • Weber S: Kooperation Albert-Ludwigs-Universität über "EPR-Charakterisierung von Atmosphärendruckplasmen" mit Prof. Dr. Gerald Urban, Technische Fakultät der Universität Freiburg, seit 2014.
  • Weber S: Kooperation Albert-Ludwigs-Universität über "EPR an Flavin-N(5)-Oxid" mit Dr. Robin Teufel , Fak. für Biologie der Universität Freiburg, seit 2014.
  • Weber S: Mitbetreuung der Promotion von Herrn Julian Haas "Asymmetrische Isotopenmarkierung durch Alkoholdehydrogenase katalysierte Redoxreaktionen: Stereochemische Charakterisierung durch Circulardichroismus im Infrarotbereich", Institut für Physikalische Chemie, Universität Freiburg, seit 26.05.2014.
  • Weber S: Mitbetreuung der Promotionsarbeit von Herrn Matthias Häckh/Pharmazie, Univ. Freiburg, Institut für Physikalische Chemie, Universität Freiburg, seit 30.09.2014.
  • Weber S: Kooperation Albert-Ludwigs-Universität über "Xanthomonas T3E XopH" mit Prof. Dr. Henning Jessen, Fak. für Chemie und Pharmazie der Universität Freiburg, seit 2016.
Fakultaet:
  • weber S: Methodenkurs "Mathematica und Matlab in der Physikalischen Chemie", je eine Woche pro Semester, seit 01.10.2008.
  • weber S: Vorsitzender des Promotionsausschusses der Fakultät für Chemie und Pharmazie, seit 01.10.2010.
  • Weber S: Zahlreiche Referate, Korreferate, Gutachten für das Landeslehrerprüfungsamt und "letters of recommendation", seit 2008.
  • Weber S: Erstellung der neuen Promotionsordnung als erste Fakultät der ALU Freiburg, seit 01.10.2015.
Gremien:
  • Weber S: Mitgliedschaft im Großen Fakultätsrat der Fakultät für Chemie und Pharmazie, seit 01.10.2008.
  • Weber S: RTG-1976 "Functional Diversity of Cofactors in Enzymes", Projekt 13, "Characterization of light-active multi-cofactor proteins with photoreceptor ability or photorepair activity", seit 2013.
Andere administrative Tätigkeiten:
  • Weber S: Prüfungsausschuss M.Sc. Chemie (Stellvertreter), seit 2011.
  • Weber S: Zulassungsausschuss M.Sc. Chemie (Stellvertreter), seit 2011.
  • Weber S: Vorsitzender des Promotionsauschusses Chemie und Pharmazie, seit 01.10.2015.

Abschlussarbeiten





Gastwissenschaftler:

  • Dr Emre Erdem, University of Tours, France, wissenschaftliche Untersuchungen, 23.04.2018 bis 27.04.2018