Composing a molecular symphony
| Promotie: | Dhr. M. (Matthijs) ter Harmsel |
| Wanneer: | 04 april 2023 |
| Aanvang: | 16:15 |
| Promotor: | S. (Syuzanna) Harutyunyan, Prof |
| Copromotor: | J.E.M.N. Klein, Dr |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
Schonere reacties dankzij chemische oscillator
Oscillaties zijn over om ons heen. In de natuur gaan veel processen op een oscillerende wijze, zoals bijvoorbeeld het regelmatige kloppen van ons hart. Oscillaties zijn ook in de scheikunde te vinden. Een complexe symfonie van reacties kan ertoe leiden dat de concentraties van chemische stoffen op en neer gaan, resulterend in pulserende kleuren of veranderingen in zuurgraad.
Matthijs ter Harmsel ontwikkeld tijdens zijn promotieonderzoek een nieuwe oscillator, gebaseerd op kleine organische moleculen, die werkt in een reactor waar continu vers materiaal wordt toegevoerd en afval weggevoerd. Deze oscillator is niet alleen een klok, maar kan ook andere reacties katalyseren. Hiermee is het mogelijk op een periodieke manier nieuwe moleculen te maken. Als er veel katalysator is, rond de piek van de oscillatie, gaat de reactie snel. Maar als de katalysator weer verdwijnt houdt de reactie op.
De mogelijkheid om reacties gericht te programmeren door middel van een chemische oscillator opent nieuwe paden in de organische synthese. Grondstoffen bestaan vaak uit meerdere moleculen. Als deze direct in een synthese gebruikt worden is het resultaat een mengsel, en het van tevoren zuiveren van de grondstof kost veel tijd en energie. Het is mogelijk de nieuwe chemische oscillator te gebruiken als een filter en zuiveringstappen vermijden. Dit werkt omdat de oscillator bij voorkeur reageert met het meest reactieve molecuul in het mengsel, en daarna niet verdwijnt. Hij heeft niet de tijd om met alle moleculen te reageren.
In de toekomst zouden dergelijke chemische oscillatoren mogelijk te gebruiken zijn voor gerichte periodieke synthese en afgifte van medicijnen, het maken van gespecialiseerde polymeren, of het controleren van moleculaire machines.
Matthijs ter Harmsel verrichtte zijn promotieonderzoek aan de afdeling Synthetische Organische Chemie van het Stratingh Instituut met financiering van het Research Center for Functional Molecular Systems. Hij werkt nu als postdoc aan de RUG.