Auf atomarer Ebene Verdecktes entdecken

Mit seiner Dissertation hat Lukas Kaltschnee die Entwicklung hochauflösender Experimente für die Magnetische Kernresonanzspektroskopie vorangetrieben. In der chemischen Grundlagenforschung findet die Kernresonanzspektroskopie eine breite Anwendung, beispielsweise beim Design von Wirkstoffen und Katalysatoren. Sie ermöglicht es, Substanzen eindeutig zu identifizieren, deren Atomverknüpfung über chemische Bindungen nachzuvollziehen und Einblicke in die dreidimensionale Struktur von Substanzen zu erhalten.

Die Arbeit von Lukas Kaltschnee befasst sich insbesondere mit Experimenten, die zur Darstellung von Atom-Atom-Abständen, Bindungsorientierungen oder Atomverknüpfung über Bindungen – kurz der Geometrie von Molekülen – genutzt werden können. Um eine möglichst genaue Beschreibung eines Strukturmodells mittels experimenteller Daten zu erhalten, müssen atomare Abstände und Orientierungen für möglichst viele Positionen innerhalb des Moleküls und mit höchstmöglicher Präzision messbar sein.

Lukas Kaltschnee konnte zeigen, dass der hochauflösende Charakter der vom ihm genutzten Pure Shift-Experimente hierbei von Vorteil sein kann. Durch die erhöhte Auflösung der erhaltenen Spektren wird eine Beeinträchtigung einzelner Signale durch Signalüberlagerung unwahrscheinlicher, und es werden mehr geometrische Informationen experimentell zugänglich. Dies soll den Prozess der Strukturbestimmung in Lösung zukünftig vereinfachen.

Lukas Kaltschnee wurde 1986 in Frankfurt am Main geboren. Er studierte von 2006 bis 2012 an der TU Darmstadt Chemie mit zeitweisen Aufenthalten an der École Polytechnique Fédérale in Lausanne (Schweiz) und dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung in Mainz. Für seine Promotion am Fachbereich Chemie der TU Darmstadt erhielt er von 2013 bis 2014 ein Promotionsstipendium der Merck’schen Gesellschaft für Kunst und Wissenschaft e.V. Dieses ermöglichte ihm während seiner Promotion u. a. einen Forschungsaufenthalt an der University of Manchester (Großbritannien) im Jahr 2014.

Zurzeit ist Lukas Kaltschnee als erster Wissenschaftler der TU Darmstadt Postdoc-Stipendiat des namhaften und äußerst kompetitiven P.R.I.M.E.-Programms des Deutschen Akademischen Auslandsdienstes. Im Rahmen dieses Programms arbeitet er an den National Institutes of Health in Bethesda (USA). Die National Institutes of Health (NIH) sind weltweit führend auf dem Gebiet der Magnetischen Kernresonanzspektroskopie.