EXC 314:  Unifying Concepts in Catalysis

• Fachliche Zuordnung: Molekülchemie ; Analytische Chemie ; Biologische Chemie und Lebensmittelchemie ; Chemische Festkörper- und Oberflächenforschung ; Physik der kondensierten Materie ; Physikalische Chemie ; Polymerforschung ; Verfahrenstechnik, Technische Chemie
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 53182490

• Erstellungsjahr: 2020

Zusammenfassung der Projektergebnisse

In einem beispiellosen integrierten Ansatz konnte der von 2007-2018 geförderte Exzellenzcluster UniCat erfolgreich zeigen, durch welche entscheidenden Schritte ein umfassendes Verständnis von molekularen Mechanismen in einzelnen katalytischen Reaktionen erreicht werden kann, was den Weg zu einem wissensbasierten Design von chemischen und biologischen Katalysatoren ebnete. Durch die Bestimmung von gemeinsamen grundlegenden Reaktionsmechanismen in der homogenen, heterogenen und biologischen Katalyse konnten traditionelle Barrieren zwischen den Subdisziplinen der Katalyse überwunden werden. Das finale Forschungsprogramm bestand aus zwei Hauptgebieten, der chemischen und biologischen Katalyse, mit den zentralen Forschungsfragen, wie eine selektive Aktivierung von kleinen Molekülen (Methan, Kohlenoxide, Wasserstoff, Sauerstoff, Wasser, Wasserstoffperoxid) gelingen und zelluläre Biokatalyse durch Proteine und Licht gesteuert werden kann. UniCat entwickelte einen übergreifenden – vereinigenden – Blick auf die Katalyse, was durch die Entschlüsselung von Elementarschritten von Katalysezyklen in unterschiedlichen chemischen und biologischen Umgebungen gelang. Zwei Schlüsselentdeckungen illustrieren UniCat’s Forschungserfolge, die zu seiner hohen nationalen und internationalen Sichtbarkeit beitrugen: (i) Die drastische Verbesserung der oxidativen Kupplung von Methan zu Ethylen und (ii) die Entschlüsselung der Ursache für die Sauerstofftoleranz einer [NiFe]-haltigen Hydrogenase. Beiden Beispielen ist gemeinsam, dass ohne das Wissen über die Dynamik der aktiven Zentren auf der atomaren Skala und Reaktionsdynamik der Folgeprozesse kein umfassendes molekulares Verständnis der katalytischen Prozesse möglich ist. Für den Erfolg aller Projekte war die Verfügbarkeit von geeigneten experimentellen und theoretischen Methoden zur Multiskalenanalyse und in-situ Verfolgung von (bio)katalytischen Prozessen in hochkomplexen Umgebungen von zentraler Bedeutung. Dies wurde durch enge Kooperationen zwischen mehr als 250 Wissenschaftler/Innen von TU, FU und HU Berlin, der UP, Charité, dem FHI und dem MPI-KGF erreicht. Wichtige Personalentwicklungen an der TU und den anderen teilnehmenden Institutionen schließen vier neue Professuren und die Berufung von 13 Juniorprofessoren/Innen bzw. unabhängigen Nachwuchswissenschaftler/Innen ein. Ein weiterer Erfolg für die Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses ist Uni-Cat’s Berlin International Graduate School of Natural Sciences and Engineering (BIG-NSE), in der 92 Studierende ihr Doktorat abschlossen (50% Frauen und 66% aus dem Ausland), wobei 90% der Absolventen/Innen das Prädikat “Mit Auszeichnung” oder “Sehr Gut” erhielten. Dank gezielter Maßnahmen konnte der Frauenanteil in der Gruppe der PI’s von 4% (2007) auf 14% (2018) gesteigert werden. Weitere nachhaltige Maßnahmen schließen die Gründung des Gerhard Ertl Center als Beheimatung der BIG-NSE und Administration sowie die Gründung des UniCat BASF JointLab (BasCat) mit ein.

Link zum Abschlussbericht

https://dx.doi.org/10.2314/GBV:1697188974

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• A Trispyrazolylborato Iron Malonato Complex as a Functional Model for the Acetylacetone Dioxygenase; Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 7953-7956
  I. Siewert, C. Limberg
  (Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1002/anie.200802955)
• Activation of Methane by Oligomeric (Al2O3)n+ (n = 3, 4, 5): The Role of Oxygen-Centered Radicals in Thermal Hydrogen-Atom Abstraction; Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 1946-1950
  S. Feyel, J. Döbler, R. Höckendorf, M. K. Beyer, J. Sauer, H. Schwarz
  (Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1002/anie.200704791)
• Photosynthetic water oxidation at elevated dioxygen partial pressure monitored by time-resolved X-ray absorption measurements; Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2008, 105, 17384-17389
  M. Haumann, A. Grundmeier, I. Zaharieva, H. Dau
  (Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1073/pnas.0802596105)
• Chromophore structure of cyanobacterial phytochrome Cph1 in the Pr state: reconciling structural and spectroscopic data by QM/MM calculations; Biophys. J. 2009, 96, 4153-4163
  M. A. Mroginski, D. von Stetten. F. Velazquez Escobar, H. M. Strauss, S. Kaminski, P. Scheerer, M. Günther, D. H. Murgida, P. Schmieder, C. Bongards, W. Gärtner, J. Maillet, J. Hughes, L. O. Essen, P. Hildebrandt
  (Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1016/j.bpj.2009.02.029)
• Monitoring catalysis of the membrane-bound hydrogenase from Ralstonia eutropha H16 by surface-enhanced infrared absorption spectroscopy; Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 611-613
  N. Wisitruangsakul, O. Lenz, M. Ludwig, B. Friedrich, F. Lendzian, P. Hildebrandt, I. Zebger
  (Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1002/anie.200802633)
• Novel Au-Ag Hybrid Device for Electrochemical SE(R)R Spectroscopy in a Wide Potential and Spectral Range; Nano Lett. 2009, 9, 298-303
  J.-J. Feng, U. Gernert, M. Sezer, U. Kuhlmann, D. H. Murgida, C. David, M. Richter, A. Knorr, P. Hildebrandt, I. M. Weidinger
  (Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1021/nl802934u)
• Photosynthetic hydrogen production by a hybrid complex of photosystem I and [NiFe]-hydrogenase; ACS Nano 2009, 3, 4055-4061
  H. Krassen, A. Schwarze, B. Friedrich, K. Ataka, O. Lenz, J. Heberle
  (Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1021/nn900748j)
• Analysis of attainable reactor performance for the oxidative methane coupling process; Chem. Eng. Sci. 2010, 65, 6341-6352
  S. Jaso, H.R. Godini, H. Arellano-Garcia, M. Omidkhah, G. Wozny
  (Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1016/j.ces.2010.08.019)
• Charge-Mediated Adsorption Behavior of CO on MgO-Supported Au Clusters, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 7745–7749
  X. Lin, B. Yang, H. M. Benia, P. Myrach, M. Yulikov, A. Aumer, M. A. Brown, M. Sterrer, O. Bondarchuk, E. Kieseritzky, J. Rocker, T. Risse, H. J. Gao, N. Nilius, H. J. Freund
  (Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1021/ja101188x)
• From silicon(II)-based dioxygen activation to adducts of elusive dioxasiliranes and sila-ureas stable at room temperature, Nat. Chem. 2010, 2, 577–580
  Y. Xiong, S. Yao, R. Müller, M. Kaupp, M. Driess
  (Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1038/nchem.666)
• In Vivo Double and Triple Labeling of Proteins Using Synthetic Amino Acids, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 5446–5450
  N. Budisa, L. Merkel, S. Lepthien
  (Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1002/anie.201000439)
• In Vivo Double and Triple Labeling of Proteins Using Synthetic Amino Acids; Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 5446-5450
  S. Lepthien, L. Merkel, N. Budisa
  (Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1002/anie.201000439)
• Induced SER-activity in nanostructured Ag–silica–Au Supports via Long Range Plasmon Coupling, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 1954–1961
  J. J. Feng, U. Gernert, P. Hildebrandt, I. Weidinger
  (Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1002/adfm.201000302)
• Monooxygenase-Like Reactivity of an Unprecedented Heterobimetallic {FeO2Ni} Moiety; Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 7054-7058
  S. Yao, C. Herwig, Y. Xiong, A. Company, E. Bill, C. Limberg, M. Driess
  (Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1002/anie.201001914)
• Probing the active site of an O2-tolerant NAD+-reducing [NiFe]-hydrogenase from Ralstonia eutropha H16 by in situ EPR and FTIR spectroscopy; Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 8026-8029
  M. Horch, L. Lauterbach, M. Saggu, P. Hildebrandt, F. Lendzian, R. Bittl, O. Lenz, I. Zebger
  (Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1002/anie.201002197)
• Redox properties and catalytic activity of surfacebound human sulfite oxidase studied by a combined surface enhanced resonance Raman spectroscopic and electrochemical approach; Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 7894-7903
  M. Sezer, R. Spricigo, T. Utesch, D. Millo, S. Leimkühler, M. A. Mroginski, U. Wollenberger, P. Hildebrandt, I. M. Weidinger
  (Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1039/b927226g)
• Temperature-Dependent Morphology, Magnetic and Optical Properties of Li-Doped MgO; ChemCatChem 2010, 2, 854-862
  P. Myrach, N. Nilius, S. V. Levchenko, A. Gonchar, T. Risse, K.-P. Dinse, L. A. Boatner, W. Frandsen, R. Horn, H. J. Freund, R. Schlögl, M. Scheffler
  (Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1002/cctc.201000083)
• The Mechanism of Water Oxidation: From Electrolysis via Homogenous to Biological Catalysis ChemCatChem, 2010, 2, 724–761
  H. Dau, C. Limberg, T. Reier, M. Risch, S. Roggan, P. Strasser
  (Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1002/cctc.201000126)
• Ultrafast optogenetics: precise neural control beyond the gamma band Nat. Neurosci. 2010, 13, 387-393
  L. Gunaydin, O. Yizhar, A. Berndt, V. Sohal, K. Deisseroth, P. Hegemann
  (Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1038/nn.2495)
• A Critical Assessment of Li/MgO-Based Catalysts for the Oxidative Coupling of Methane, Cat. Rev. Sci. Eng. 2011, 53, 424–514
  S. Arndt, G. Laugel, S. Levchenko, R. Horn, M. Baerns, M. Scheffler, R. Schlögl, R. Schomäcker
  (Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1080/01614940.2011.613330)
• A Molecular Precursor Approach to Tunable Porous Tin-Rich Indium Tin Oxide with Durable High Electrical Conductivity for Bioelectronic Devices; Chem. Mater. 2011, 23, 1798-1804
  Y. Aksu, S. Frasca, U. Wollenberger, M. Driess, A. Thomas
  (Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1021/cm103087p)
• A unique iron-sulfur cluster is crucial for oxygen tolerance of a [NiFe]-hydrogenase; Nat. Chem. Biol. 2011, 7, 310-318
  T. Goris, A. Wait, M. Saggu, J. Fritsch, N. Heidary, M. Stein, I. Zebger, F. Lendzian, F. Armstrong, B. Friedrich, O. Lenz
  (Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1038/NCHEMBIO.555)
• Carbon dioxide capture for the oxidative coupling of methane process – a case study in mini-plant scale; Chem. Eng. Res. Des. 2011,1261-1270
  S. Stünkel, A. Drescher, J. Wind, T. Brinkmann, J.-U. Repke, G. Wozny
  (Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1016/j.cherd.2011.02.024)
• CO oxidation as a prototypical reaction for heterogeneous processes, Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 10064 -10094
  H. Freund, G. Meijer, M. Scheffler, R. Schlögl, M. Wolf
  (Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1002/anie.201101378)
• Dinuclear Copper Complexes Based on Parallel β-Diiminato Binding Sites and their Reactions with O2 - Evidence for a Cu-O-Cu Entity; Inorg. Chem. 2011, 50, 2133-2142
  P. Haack, C. Limberg, K. Ray, B. Braun, U. Kuhlmann, P. Hildebrandt, C. Herwig
  (Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1021/ic101249k)
• Heterologous expression, biosynthesis and mutagenesis of type II lantibiotics from Bacillus licheniformis in Escherichia coli; Chem. Biol. 2011, 18, 90-100
  T. Caetano, J. Krawczyk, E. Mösker, R. D. Süssmuth, S. Mendo
  (Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1016/j.chembiol.2010.11.010)
• Li-doped MgO From Different Preparative Routes for the Oxidative Coupling of Methane, Top. Catal. 2011, 54, 1266–2285
  S. Arndt, U. Simon, S. Heitz, A. Berthold, B. Beck, O. Görke, J. D. Epping, T. Otremba, Y. Aksu, E. Irran, G. Laugel, M. Driess, H. Schubert, R. Schomäcker
  (Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1007/s11244-011-9749-z)
• Lithium as Modifier for Morphology and Defect Structure of Porous Magnesium Oxide Materials Prepared by Gel Combustion Synthesis, ChemCatChem 2011, 3, 1179–1788
  U. Zavyalova, G. Weinberg, W. Frandsen, F. Girgsdies, T. Risse, K. P. Dinse, R. Schlögl, R. Horn
  (Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1002/cctc.201100146)
• Neocortical excitation/inhibition balance in information processing and social dysfunction, Nature 2011, 477, 171-178
  O. Yizhar, L. E. Fenno, M. Prigge, F. Schneider, T. J. Davidson, D. J. O'Shea, V. S. Sohal, I. Goshen, J. Finkelstein, J. T. Paz, K. Stehfest, R. Fudim, C. Ramakrishnan, J. R. Huguenard, P. Hegemann, K. Deisseroth
  (Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1038/nature10360)
• Structural Diversity and Flexibility of MgO Gas-Phase Clusters; Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 1716-1719
  K. Kwapien, M. Sierka, J. Döbler, J. Sauer, M. Haertelt, A. Fielicke, G. Meijer
  (Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1002/anie.201004617)
• Synthetic manganese-calcium oxides mimic the water-oxidizing complex of photosynthesis functionally and structurally, Energ, Environ. Sci. 2011, 4, 2400–2408
  I. Zaharieva, M. M. Najafpour, M. Wiechen, M. Haumann, P. Kurz, H. Dau
  (Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1039/c0ee00815j)
• The Conversion of Nickel-Bound CO to an Acetyl Thioester: Organometallic Chemistry Relevant to the Acetyl Co-enzyme A Synthase Ac-tive Site, Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 12621–12625
  B. Horn, C. Limberg, C. Herwig, S. Mebs
  (Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1002/anie.201105281)
• The crystal structure of an oxygen-tolerant hydrogenase unmasks a novel ironsulphur centre; Nature 2011, 479, 249–252
  J. Fritsch, P. Scheerer, S. Frielingsdorf, S. Kroschinsky, B. Friedrich, O. Lenz, C. M. Spahn
  (Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1038/nature10505)
• A Janus cobalt-based catalytic material for electro-splitting of water, Nat. Mater. 2012, 11, 802–807
  S. Cobo, J. Heidkamp, P. A. Jacques, J. Fize, V. Fourmond, L. Guetaz, B. Jousselme, V. Ivanova, H. Dau, S. Palacin, M. Fontecave, V. Artero
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1038/NMAT3385)
• A Photochromic Histidine Kinase Rhodopsin (HKR1) That Is Bimodally Switched by Ultraviolet and Blue Light, J. Biol. Chem. 2012, 287, 40083–40090
  M. Luck, T. Mathes, S. Bruun, R. Fudim, R. Hagedorn, T. M. Tran Nguyen, S. Kateriya, J. T. M. Kennis, P. Hildebrandt, P. Hegemann
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1074/jbc.M112.401604)
• Characterization and Quantification of Reduced Sites on Supported Vanadium Oxide Catalysts using High-Frequencey Electron Paramagnetic Resonance, ChemCatChem 2012, 4, 641– 652, 51, 6246–6250
  A. Dinse, C. Carrero, A. Ozarowski, R. Schomäcker, R. Schlögl, K. P. Dinse
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1002/cctc.201100412)
• Congeneric Lantibiotics from Ribosomal In Vivo Peptide Synthesis with Noncanonical Amino Acids, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 415–418
  F. Oldach, R. Al Toma, A. Kuthning, T. Caetano, S. Mendo, N. Budisa, R. Süssmuth
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1002/anie.201106154)
• Experimental investigation of fluidizedbed reactor performance for oxidative coupling of methane, J. Nat. Gas Chem. 2012, 21, 534–543
  S. Jaso, S. Sadjadi, H. R. Godini, U. Simon, S. Arndt, O. Görke, A. Berthold, H. Arellano- Garcia, H. Schubert, R. Schomäcker, G. Wozny
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/S1003-9953(11)60402-7)
• Lessons from isolable nickel(I) precursor complexes for small molecule activation, Acc. Chem. Res. 2012, 45, 276–287
  S. Yao, M. Driess
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1021/ar200156r)
• Mesoporous Nitrogen-Doped Carbon for the Electrocatalytic Synthesis of Hydrogen Peroxide, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 4072–4075
  T. P. Fellinger, F. Hasché, P. Strasser, M. Antonietti
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1021/ja300038p)
• Polymeric Graphitic Carbon Nitride for Hetero-geneous Photocatalysis ACS Catal. 2012, 2, 1596–1606
  X. Wang, S. Blechert, M. Antonietti
  (Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1021/cs300240x)
• Room temperature fentosecond X-ray diffraction of photosystem II microcrystals, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A 2012, 109, 9721–9726
  J. Kern, J. Hellmich, C. Glöckner, D. DiFiore, A. Zouni, V. Yachandra
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1073/pnas.1204598109)
• Size-Dependent Morphology of Dealloyed Bimetallic Catalysts: Linking the Nano to the Macro Scale, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 514–524
  M. Oezaslan, M. Heggen, P. Strasser
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1021/ja2088162)
• A High-Valent Heterobimetallic [CuIII(μ-O)2NiIII]2+ Core with Nucleophilic Oxo Groups, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 5622
  S. Kundu, F. F. Pfaff, E. Miceli, I. Zaharieva, C. Herwig, S. Yao, E. R. Farquhar, U. Kuhlmann, E. Bill, P. Hildebrandt, H. Dau, M. Driess, C. Limberg, K. Ray
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1002/anie.201300861)
• Access to a CuII-O-CuII Motif: Spectroscopic Properties, Solution Structure, and Reactivity, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 16148-16160
  P. Haack, A. Kärgel, C. Greco, J. Dokic, B. Braun, F. F. Pfaff, S. Mebs, K. Ray, C. Limberg
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1021/ja406721a)
• Active Mixed-Valent MnO Water Oxidation Catalysts through Partial Oxidation (Corrosion) of Nanostructured MnO Particles, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 13206–13210
  A. Indra, P. W. Menezes, I. Zaharieva, E. Baktash, J. Pfrommer, M. Schwarze, H. Dau, M. Driess
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1002/anie.201307543)
• Adsorption, Activation, and Dissociation of Oxygen on Doped Oxides, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 11385–11387
  Y. Cui, X. Shao, M. Baldofski, J. Sauer, N. Nilius, H. J. Freund
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1002/anie.201305119)
• Electro- and Photochemical Water Oxidation on Ligand-free Co3O4 Nanoparticles with Tunable Sizes, ACS Catal. 2013, 3, 383-388
  M. Grzelczak, J. S. Zhang, J. Pfrommer, J. Hartmann, M. Driess, M. Antonietti, X. C. Wang
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1021/cs3007523)
• Redox-Dependent Structural Transformations of the [4Fe-3S] Proximal Cluster in O2-Tolerant Membrane-Bound [NiFe]-Hydrogenase: A DFT Study, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 11809–11823
  V. Pelmenschikov, M. Kaupp
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1021/ja402159u)
• Resonance Raman spectroscopy as a novel tool to monitor the active site of hydrogenases: new insights into structure and reactivity, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 5162–5165
  E. Siebert, M. Horch, Y. Rippers, J. Fritsch, S. Frielingsdorf, O. Lenz, F. Velazquez Escobar, F. Siebert, L. Paasche, U. Kuhlmann, F. Lendzian, M. A. Mroginski, I. Zebger, P. Hildebrandt
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1002/anie.201209732)
• Ribosomally synthesized and posttranslationally modified natural products: overview and recommendations for a universal nomenclature Nat. Prod. Rep. 2013, 30, 108–160
  Paul G. Arnison,…..E. Dittmann, … R. Süssmuth et al.
  (Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1039/c2np20085f)
• Simultaneous Femtosecond X-ray Spectroscopy and Diffraction of Photosystem II at Room Temperature, Science 2013, 340, 491–495
  J. Kern, R. Alonso-Mori, R. Tran, J. Hattne, R. J. Gildea, N. Echols, C. Glockner, J. Hellmich, H. Laksmono, R. G. Sierra, B. Lassalle-Kaiser, S. Koroidov, A. Lampe, G. Han, S. Gul, D. DiFiore, D. Milathianaki, A. R. Fry, A. Zouni et al.
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1126/science.1234273)
• Visualizing the substrate-, superoxo-, alkylperoxo-, and product-bound states at the nonheme Fe(II) site of homogentisate dioxygenase, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2013, 110, 12625–12630
  J. H. Jeoung, M. Bommer, T. Y. Lin, H. Dobbek
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1073/pnas.1302144110)
• A Molecular Approach to Self-Supported Cobalt-Substituted ZnO Materials as Remarkably Stable Electrocatalysts for Water Oxidation, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 5183–5187
  J. Pfrommer, M. Lublow, A. Azarpira, C. Göbel, M. Lücke, A. Steigert, M. Pogrzeba, P. W. Menezes, A. Fischer, T. Schedel-Niedrig, M. Driess
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1002/anie.201400243)
• ATP-induced electron transfer by redox-selective partner recognition, Nat. Commun 2014, 5, Article No 4626
  S. E. Hennig, S. Goetzl, J. H. Jeoung, M. Bommer, F. Lendzian, P. Hildebrandt, H. Dobbek
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1038/ncomms5626)
• Critical Literature Review of the Kinetics for the Oxidative Dehydrogenation of Propane over Well-Defined Supported Vanadium Oxide Catalysts, ACS Catal. 2014, 4, 3357−3380
  C. A. Carrero, R. Schlögl, I. E. Wachs, R. Schomäcker
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1021/cs5003417)
• Engineering of a red-light-activated human cAMP/cGMP-specific phosphodiesterase P. Hegemann, S. Ryu, F. Wunder, A. Möglich , Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2014, 111, 8803-8808
  C. Gasser, S. Taiber, C. M. Yeh, C. H. Wittig
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1073/pnas.1321600111)
• Enhanced catalytic performance of MnxOy–Na2WO4/SiO2 for the oxidative coupling of methane using an ordered mesoporous silica support, Chem. Commun. 2014, 50, 14440-14442
  M. Yildiz, Y. Aksu, U. Simon, K. Kailasam, O. Goerke, F. Rosowski, R. Schomäcker, A. Thomas, S. Arndt
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1039/c4cc06561a)
• Insight into the Mechanism of Carbonyl Hydrosilylation Catalyzed by Brookhart’s Cationic Iridium(III) Pincer Complex, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 6912–6915
  T. T. Metsänen, P. Hrobárik, H. F. T. Klare, M. Kaupp, M. Oestreich
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1021/ja503254f)
• Native-like Photosystem II Superstructure at 2.44 Å Resolution through Detergent Extraction from the Protein Crystal, Structure 2014, 22, 1607–1615
  J. Hellmich, M. Bommer, A. Burkhardt, M. Ibrahim, J. Kern, A. Meents, F. Müh, H. Dobbek, A. Zouni
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.str.2014.09.007)
• Redox Non-Innocence of a N-Heterocyclic Nitrenium Cation Bound to a Nickel–Cyclam Core, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 582–585
  F. Heims, F. F. Pfaff, S. L. Abram, E. R. Farquhar, M. Bruschi, C. Greco, K. Ray
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1021/ja4099559)
• Resonance Raman Spectroscopy on [NiFe] Hydrogenase Provides Structural Insights into Catalytic Inter-mediates and Reactions, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 9870−9873
  M. Horch, J. Schoknecht, M. A. Mroginski, O. Lenz, P. Hildebrandt, and I. Zebger
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1021/ja505119q)
• Reversible [4Fe-3S] cluster morphing in an O2-tolerant [NiFe] hydrogenase, Nat. Chem. Biol. 2014, 10, 378–385
  S. Frielingsdorf, J. Fritsch, A. Schmidt, M. Hammer, J. Löwenstein, E. Siebert, V. Pelmenschikov, T. Jaenicke, J. Kalms, Y. Rippers, F. Lendzian, I. Zebger, C. Teutloff, M. Kaupp, R. Bittl, P. Hildebrandt, B. Friedrich, O. Lenz, P. Scheerer
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1038/nchembio.1500)
• Sites for Methane Activation on Lithium-Doped Magnesium Oxide Surfaces, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 8774–8778
  K. Kwapien, J. Paier, J. Sauer, M. Geske, U. Zavyalova, R. Horn, P. Schwach, A. Trunschke, R. Schlögl
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1002/anie.201310632)
• Taking snapshots of photosynthetic water oxidation using femtosecond X-ray diffraction and spectroscopy, Nat. Commun 2014, 5, Article No 4371
  J. Kern, R. Tran, R. Alonso-Mori, S. Koroidov, N. Echols, J. Hattne, M. Ibrahim, S. Gul, H. Laksmono, R. G. Sierra, R. J. Gildea, G. Han, J. Hellmich, B. Lassalle-Kaiser, R. Chatterjee, A. S. Brewster, C. A. Stan, A. Zouni et al.
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1038/ncomms5371)
• Unification of Catalytic Water Oxidation and Oxygen Reduction Reactions: Amorphous Beat Crystalline Cobalt Iron Oxides J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 17530–17536
  A. Indra, P. W. Menezes, N. R. Sahraie, A. Bergmann, C. Das, M. Tallarida, D. Schmeißer, P. Strasser, M. Driess
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1021/ja509348t)
• High-Performance Oxygen Redox Catalysis with Multifunctional Cobalt Oxide Nanochains: Morphology-Dependent Activity, ACS Catal. 2015, 5, 2017-2027
  P. W. Menezes, A. Indra, D. González-Flores, N. R. Sahraie, I. Zaharieva, M. Schwarze, P. Strasser, H. Dau, M. Driess
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1021/cs501724v)
• How the [NiFe4S4] Cluster of CO Dehydrogenase Activates CO2 and NCO-. Angew Chem Int. Ed. 2015; 54, 8560-8564
  J. Fesseler, J. H. Jeoung, H. Dobbek
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1002/anie.201501778)
• Miniature direct electron transfer based sulphite/oxygen enzymatic fuel cells, Biosens. Bioelectron. 2015, 66, 39-42
  T. Zeng, D. Pankratov, M. Falk, S. Leimkühler, S. Shleev, U. Wollenberger
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.bios.2014.10.080)
• Peripheral mechanism of a carbonyl hydrosilylation catalysed by an SiNSi iron pincer complex, Chem. Sci. 2015, 6, 7143-7149
  T. T. Mätsenen, D. Gallego, T. Szilvasi, M. Driess, M. Oestreich
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1039/c5sc02855h)
• Quantifying the density and utilization of active sites in non-precious metal oxygen electroreduction catalysts, Nat. Commun. 2015, 6, 8618
  N. R. Sahraie, U. I. Kramm, J. Steinberg, Y. J. Zhang, A. Thomas, T. Reier, J. P. Paraknowitsch, P. Strasser
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1038/ncomms9618)
• Reversible active site sulfoxygenation can explain the oxygen tolerance of a NAD+-reducing [NiFe] hydrogenase and its unusual infrared spectroscopic properties, J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 2555-2564
  M. Horch, L. Lauterbach, M. A. Mroginski, P. Hildebrandt, O. Lenz, I. Zebger
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1021/ja511154y)
• Structural insights into the incorporation of the Mo cofactor into sulfite oxidase from site directed spin labelling, Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 11865-11869
  A. Hahn, C. Engelhard, S. Reschke, C. Teutloff, R. Bittl, S. Leimkühler, T. Risse
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1002/anie.201504772)
• An Evolutionarily Adapted Escherichia coli Strain Produces a New-to-nature Bioactive Lantibiotic Containing Thienopyrrole-Alanine, Sci. Rep. 2016, 6, e33447
  A. Kuthning, P. Durkin, S. Oehm, M. Hoesl, N. Budisa, R. Süssmuth
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1038/srep33447)
• Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 9398–9401
  E. Reyna-González, B. Schmid, D. Petras, R. D. Süssmuth, E. Dittmann
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1002/anie.201604345)
• CO synthesized from the central one-carbon pool as source for the iron carbonyl in O2-tolerant [NiFe]-hydrogenase, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A 2016, 113, 14722–14726
  I. Bürstel, E. Siebert, S. Frielingsdorf, I. Zebger, B. Friedrich, O. Lenz
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1073/pnas.1614656113)
• Krypton derivatization of an O2-tolerant membrane-bound [NiFe] hydrogenase reveals a hydrophobic tunnel network for gas transport, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2016, 55, 5586-5590
  J. Kalms, A. Schmidt, S. Frielingsdorf, P. van der Linden, D. von Stetten, O. Lenz, P. Carpentier, P. Scheerer
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1002/anie.201508976)
• Molecularly Imprinted Electropolymer for a Hexameric Heme Protein with Direct Electron Transfer and Peroxide Electrocatalysis, Sensors 2016, 16, 272
  L. Peng, A. Yarman, K. Jetzschmann, J. H. Jeoung, D. Schad, H. Dobbek, U. Wollenberger, F. W. Scheller
  (Siehe online unter https://doi.org/10.3390/s16030272)
• Oxidative coupling of methane on the Na2WO4-MnxOy catalyst: COK-12 as an inexpensive alternative to SBA-15 Catal. Commun. 2016, 85, 75–78
  M. G. Colmenares, U. Simon, M. Yildiz, S. Arndt, R. Schomaecker, A. Thomas, F. Rosowski, A. Gurlo, O. Goerke
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.catcom.2016.06.025)
• Ready to use bioinformatics analysis as a tool to predict immobilisation strategies for protein direct electron transfer (DET), Biosens. Bioelectron. 2016, 85, 90–95
  R. Cazelles, N. Lalaoui, T. Hartmann, S. Leimkühler, U. Wollenberger, M. Antonietti, S. Cosnier
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.bios.2016.04.078)
• Silica material variation for the MnxOyNa2WO4/SiO2, Appl. Catal., A 2016, 525, 168–179
  M. Yildiz, Y. Aksu, U. Simon, T. Otremba, K. Kailasam, C. Göbel, F. Girgsdies, O. Görke, F. Rosowski, A. Thomas, R. Schomäcker, S. Arndt
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.apcata.2016.06.034)
• Structure of an Actinobacterial-Type [NiFe]-Hydrogenase Reveals Insights into O2-tolerant H2 Oxidation. Structure 2016, 24, 285-292
  C. Schäfer, M. Bommer, S. E. Hennig, J. H. Jeoung, H. Dobbek, O. Lenz
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.str.2015.11.010)
• Structure of photosystem II and substrate binding at room temperature, Nature 2016, 540, 453-457
  I. D. Young, M. Ibrahim, R. Chatterjee, S. Gul, F. D. Fuller, S. Koroidov, A. S. Brewster, R. Tran, R. Alonso-Mori, T. Kroll, T. Michels-Clark, H. Laksmono, R. G. Sierra, C. A. Stan, R. Hussein, M. Zhang, L. Douthit, M. Kubin, C. de Lichtenberg, L. Vo Pham, H. Nilsson, M. H. Cheah, D. Shevela, C. Saracini, M. A. Bean, I. Seuffert, D. Sokaras, T. C. Weng, E. Pastor, C. Weninger, T. Fransson, L. Lassalle, P. Bräuer, P. Aller, P. T. Docker, B. Andi, A. M. Orville, J. M. Glownia, S. Nelson, M. Sikorski, D. Zhu, M. S. Hunter, T. J. Lane, A. Aquila, J. E. Koglin, J. Robinson, M. Liang, S. Boutet, A. Y. Lyubimov, M. Uervirojnangkoorn, N. W. Moriarty, D. Liebschner, P. V. Afonine, D. G. Waterman, G. Evans, P. Wernet, H. Dobbek, W. I. Weis, A. T. Brunger, P. H. Zwart, P. D. Adams, A. Zouni, J. Messinger, U. Bergmann, N. K. Sauter, J. Kern, V. K. Yachandra, J. Yano
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1038/nature20161)
• When the inhibitor tells more than the substrate: the cyanide-bound state of a carbon monoxide dehydrogenase, Chem. Sci. 2016, 7, 3162–3171
  A. Ciaccafava, D. Tombolelli, L. Domnik, J. Fesseler, J.-H. Jeoung, H. Dobbek, M. A. Mroginski, I. Zebger, P. Hildebrandt
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1039/c5sc04554a)
• A New Domain of Reactivity for High-Valent Dinuclear [M(μ-O)2M′] Complexes in Oxidation Reactions, Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 129, 303–307
  X. Engelmann, S. Yao, E. R. Farquhar, T. Szilvási, U. Kuhlmann, P. Hildebrandt, M. Driess, K. Ray
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1002/anie.201607611)
• An S-Oxygenated [NiFe] Complex Modelling Sulfenate Intermediates of an O2-Tolerant Hydrogenase, Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 2208–2211
  N. J. Lindenmaier, S. Wahlefeld, E. Bill, T. Szilvási, C. Eberle, S. Yao, P. Hildebrandt, M. Horch, I. Zebger, M. Driess
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1002/anie.201611069)
• Carbon Monoxide Dehydrogenase Reduces Cyanate to Cyanide, Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 7398–7401
  A. Ciaccafava, D. Tombolelli, L. Domnik, J. H. Jeoung, H. Dobbek, M. A. Mroginski, I. Zebger, P. Hildebrandt
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1002/anie.201703225)
• Internal Dynamics of the 3-Pyrroline-N-Oxide Ring in Spin-Labeled Proteins, J. Phys. Chem. Lett. 2017, 8, 1113–1117
  P. Consentius, B. Loll, U. Gohlke, C. Alings, C. Müller, R. Müller, C. Teutloff, U. Heinemann, M. Kaupp, M. Wahl, T. Risse
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.6b02971)
• Redox-dependent substrate-cofactor interactions in the Michaelis-complex of a flavin-dependent oxidoreductase, Nat. Commun. 2017, 8, 16084
  T. Werther, S. Wahlefeld, J. Salewski, U. Kuhlmann, I. Zebger, P. Hildebrandt, H. Dobbek
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1038/ncomms16084)
• Structural insights into the light-driven auto-assembly process of the water-oxidizing Mn4CaO5-cluster in photosystem II, eLife 2017, 6
  M. Zhang, M. Bommer, R. Chatterjee, R. Hussein, J. Yano, H. Dau, J. Kern, H. Dobbek, A. Zouni
  (Siehe online unter https://doi.org/10.7554/eLife.26933)
• Temperature Dependence of the Catalytic Two- versus Four-Electron Reduction of Dioxygen by a Hexanuclear Cobalt Complex. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 15033–15042
  I. Monte-Pérez, S. Kundu, A. Chandra, K. E. Craigo, P. Chernev, U. Kuhlmann, H. Dau, P. Hildebrandt, C. Greco, C. Van Stappen, N. Lehnert, K. Ray
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1021/jacs.7b07127)
• Tracking Catalyst Redox States and Reaction Dynamics in Ni–Fe Oxyhydroxide Oxygen Evolution Reaction Electrocatalysts: The Role of Catalyst Support and Electrolyte pH, J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 2070–2082
  M. Görlin, J. Ferreira de Araújo, H. Schmies, D. Bernsmeier, S. Dresp, M. Gliech, Z. Jusys, P. Chernev, R. Kraehnert, H. Dau, P. Strasser
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1021/jacs.6b12250)
• Diacetylene Functionalized Covalent Organic Framework (COF) for Photocatalytic Hydrogen Generation, J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 1423–1427
  P. Pachfule, A. Acharjya, J. Roeser, T. Langenhahn, M. Schwarze, R. Schomäcker, A. Thomas, J. Schmidt
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1021/jacs.7b11255)
• Efficient Light-Induced pKa Modulation Coupled to Base-Catalyzed Photochromism Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 4797–4801
  J. Gurke, Š. Budzák, B. M. Schmidt, D. Jacquemin, S. Hecht
  (Siehe online unter https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201801270/abstract)
• Electrografted interfaces on metal oxides for catalysis with highest stability, J. Mater. Chem. A, 2018, 6, 15200-15212
  T.G. A. A. Harris, R. Götz, P. Wrzolek, V. Davis, C. E. Knapp, K. Ly, P. Hildebrandt, M. Schwalbe, I. M. Weidinger, I. Zebger, A. Fischer
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1039/c8ta02983k)
• Electrosynthesized MIPs for transferrin: Plastibodies or nano-filters?, Biosens. Bioelectron. 2018, 105, 29–35
  X. Zhang, A. Yarman, J. Erdossy, S. Katz, I. Zebger, K. Jetzschmann, Z. Altintas, U. Wollenberger, R. Gyurcsányi, F. Scheller
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.bios.2018.01.011)
• High Electromagnetic Field Enhancement of TiO2Nanotube Electrodes, Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 7225–7229
  I. H. Öner, C. J. Querebillo, C. David, U. Gernert, C. Walter, M. Driess, S. Leimkühler, K. H. Ly, I. M. Weidinger
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1002/anie.201802597)
• Investigation of the role of the Na2WO4/Mn/SiO2 catalyst composition in the oxidative coupling of methane by chemical looping experiments, J. Catal. 2018, 360, 102–117
  V. Fleischer, U. Simon, S. Parishan, M. G. Colmenares, O. Görke, A. Gurlo, W. Riedel, L. Thum, J. Schmidt, T. Risse, K. Dinse, R. Schomäcker
  (Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1016/j.jcat.2018.01.022)
• Surface Carbon as a Reactive Intermediate in Dry Reforming of Methane to Syngas on a 5% Ni/MnO Catalyst, ACS Catal. 2018, 8, 8739–8750
  A. Gili, L. Schlicker, M. Bekheet, O. Görke, S. Penner, M. Grünbacher, T. Götsch, P. Littlewood, T. Marks, P. Stair, R. Schomäcker, A. Doran, S. Selve, U. Simon, A. Gurlo
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1021/acscatal.8b01820)
• Tracking the route of molecular oxygen in O2-tolerant membrane-bound [NiFe] hydrogenase, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2018, 115, E2229-E2237
  J. Kalms, A. Schmidt, S. Frielingsdorf, T. Utesch, G. Gotthard, D. v. Stetten, P. v. d. Linden, A. Royant, M. A. Mroginski, P. Carpentier, O. Lenz, P. Scheerer
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1073/pnas.1712267115)