Prof. Dr. Donna G. Blackmond

Forschungschwerpunkte: Asymmetrische Katalyse, Kinetik, organische Chemie, Reaktionsmechanismen, Homochiralität
Donna G. Blackmond widmet sich der Forschung zu organischen Reaktionen, insbesondere der symmetrischen Katalyse. Sie entwickelte die Methode der „Kinetischen Analyse des Reaktionsverlaufs“, die für grundlegende Studien von komplexen organischen Reaktionen verwendet wird. Weiterhin forscht sie auf dem Gebiet der präbiotischen Chemie und forscht zum Ursprung der biologischen Homochiralität.
Der Schwerpunkt von Donna G. Blackmond liegt auf der Verbindung der quantitativen Aspekte ihrer chemisch-technischen Expertise mit der Synthese komplexer organischer Moleküle, die mittels Katalyse erzeugt werden – insbesondere solcher, die mittels asymmetrischer Katalyse entstehen und für pharmazeutische Prozesse relevant sind. Diese Arbeit führte zur Entwicklung der Reaction Progress Kinetic Analysis (RPKA), einer Methode, die eine hochgenaue In-situ-Datenerfassung mit einem strengen mathematischen und grafischen Ansatz kombiniert, was eine „kinetisch unterstützte mechanistische Analyse“ komplexer Reaktionsnetzwerke ermöglicht.
Zu ihrer Forschung gehören experimentelle, computergestützte und theoretische Untersuchungen komplexer organischer Reaktionen und Reaktionsnetzwerke, insbesondere von asymmetrischen organokatalytischen Reaktionen, von Pd-katalysierte Reaktionen, die C-C oder C-N Verbindungen eingehen, sowie der asymmetrischen Hydrierung und von Konkurrenzreaktionen einschließlich kinetischer Auflösungen. Des Weiteren untersucht sie nichtlineare Effekte in stöchiometrischen, katalytischen und autokatalytischen Reaktionen.
Die theoretische Arbeit von Donna G. Blackmond hat Beziehungen zwischen der Enantiophilie des Katalysators und der Reaktionsgeschwindigkeit abgeleitet, die die Möglichkeiten dieses Instruments als aussagekräftige mechanistische Sonde erweitern. Diese Arbeiten führten sie in ein weiteres Feld der Grundlagenforschung – zur Erforschung des Ursprungs der biologischen Homochiralität, einem Phänomen, das selbst als bedeutsamer nichtlinearer Effekt betrachtet werden kann. In diesem Bereich hat ihr Team die Palette der Modelle von Vorschlägen, die auf rein chemischen Reaktionen beruhen, einschließlich Symmetriebrechung bei asymmetrischer Autokatalyse, auf Modelle erweitert, die auf dem physikalischen Phasenverhalten chiraler Moleküle sowie auf einer Kombination chemischer und physikalischer Prozesse beruhen. Ziel ist es, die Entwicklung der biologischen Homochiralität mit experimentellen Arbeiten und theoretischen Modellen zu erklären.