Dissertationspreis des Fachbereichs Chemie und Pharmazie  2025

Julia Soika befasst sich mit der Nutzung von Licht als Energiequelle für katalytische chemische Reaktionen, der sogenannten Photokatalyse. Pflanzen nutzen Licht als unerschöpfliche Energiequelle in der Photosynthese, auch die Bildung von Vitamin D₃ im menschlichen Körper wird durch Licht ausgelöst. In der Photokatalyse wird dieses Prinzip nachgeahmt: Ein Katalysator, meist ein Farbstoff oder ein Metallkomplex, nimmt sichtbares Licht auf und wandelt es in Energie um. Diese Energie wird anschließend auf ein anderes Molekül übertragen, das dadurch eine chemische Reaktion eingehen kann. Der Katalysator selbst bleibt dabei unverändert und kann erneut eingesetzt werden. Im ersten Teil der Arbeit ging es um den photokatalytischen Bruch sehr starker chemischer Bindungen. Durch diesen Prozess kann die Energie akkumuliert werden, sodass insgesamt mehr Energie zur Verfügung steht, um besonders stabile Bindungen zu brechen. So konnten pharmazeutische Wirkstoffe hergestellt werden. Im zweiten ihrer Arbeit zeigt die Autorin, dass ein kostengünstiger Aluminiumkomplex als Katalysator eingesetzt werden kann, um enantioselektive Photoreaktionen effizient zu steuern. Enantiomere sind Moleküle, die sich wie Bild und Spiegelbild verhalten. Obwohl sie chemisch gleich aufgebaut sind, unterscheiden sie sich häufig in ihren biologischen oder pharmakologischen Eigenschaften. Da in der Photochemie sehr kurzlebige Zwischenstufen entstehen, ist die Kontrolle des räumlichen Reaktionsverlaufs besonders anspruchsvoll. Anhand verschiedener Reaktionen konnte die Wirksamkeit des Aluminiumkomplexes als effizienter enantioselektiver Photokatalysator gezeigt werden, wodurch die Grundlage für ein neues Forschungsfeld in der Photokatalyse geschaffen wurde.