Die Forschung von Dr. Michael Kathan konzentriert sich auf die Entwicklung und Anwendung künstlicher molekularer Maschinen, insbesondere lichtgetriebener Motoren und Photoswitches. Diese Systeme werden genutzt, um chemische Reaktionen fernzusteuern, Gleichgewichte zu verschieben und die Synthese mechanisch verzahnter Strukturen wie Rotaxane und Catenane zu ermöglichen. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Integration dieser dynamischen Moleküle in poröse Gerüste und Polymernetzwerke, um neue funktionale Materialien mit selbstheilenden oder katalytischen Eigenschaften zu schaffen. Die methodische Basis umfasst organische Synthese, Kristallographie und spektroskopische Analyseverfahren zur Charakterisierung der molekularen Dynamik und Struktur.
🔒 Das System hat 523 mögliche Industrie-Partner gefunden — Firmen, Scores und Begründungen sind nur für eingeloggte Nutzer:innen sichtbar. Anmelden
Dr. Michael Kathan
HU-FIS-Profil ↗Förderer: DFG Nachwuchsgruppe Zeitraum: 10/2023 - 09/2026 Projektleitung: Dr. Michael Kathan
Chemical Society Reviews · DOI
In order to perform chemical work, molecular systems have to be operated away from thermodynamic equilibrium and therefore require the input of energy. Light is perhaps the most abundant and advantageous energy source that in combination with photoswitches allows for a reversible and hence continuous stimulation of a system. In this review, we illustrate how photoswitchable molecules can be used to escape the global thermodynamic minimum by populating metastable states, from which energy can be transferred and transformed in a controlled fashion. We emphasize the unique feature of photodynamic equilibria, in which population of the states is dictated by the excitation wavelength (and not primarily by temperature), thereby avoiding microscopic reversibility since the photoreaction involves an electronically excited state. Thus, photoswitchable molecular systems can remotely be controlled with high spatial and temporal resolution and in addition their action can be fueled by light.
Angewandte Chemie International Edition · DOI
Various aldehyde-containing photoswitches have been developed whose reactivity toward amines can be controlled externally. A thermally stable bifunctional diarylethene, which in its ring-closed form exhibits imine formation accelerated by one order of magnitude, was used as a photoswitchable crosslinker and mixed with a commercially available amino-functionalized polysiloxane to yield a rubbery material with viscoelastic and self-healing properties that can be reversibly tuned by irradiation.
Nature Catalysis · DOI