Prof. Dr. Frank Neese

Forschungsschwerpunkte: Theoretische Chemie, Quantenchemie, Metalloenzyme, Katalyse-Mechanismen, chemische Energiekonversion
Frank Neese erforscht die Theoretische Chemie, die molekulare Spektroskopie und Metalloenzyme. Er entwickelte mit seinem Team eine Quantenchemie-Software (ORCA), mit der die Elektronenstruktur großer Moleküle berechnet werden kann. Außerdem analysiert er Metalloenzyme, um ihren Katalyse-Mechanismus zu verstehen. Seine Forschung kann zu effizienteren und energiesparenderen Katalysatoren in der Industrie und Energiegewinnung führen.
Frank Neese verbindet die Theoretische Chemie mit der Bioanorganischen Chemie. Er erforscht den Zusammenhang zwischen Molekülstruktur und molekularen Eigenschaften, speziell die Struktur und Reaktionsmechanismen von Metalloenzymen. Um seine Forschungen voranzutreiben, entwickelte er Werkzeuge, mit denen eine schnelle Berechnung von Molekülstrukturen möglich wurde. So hat er mit seiner Arbeitsgruppe eine Software (ORCA) entwickelt, die die Elektronenstruktur großer Moleküle berechnet. In dem Quantenchemie-Programmpaket ORCA laufen aufwendige numerische Simulationsverfahren. Es bildet für viele Forscher die Grundlage, um Experimente und Synthesen zu planen sowie Ergebnisse präzise und effizient zu interpretieren. Neese hat auch Werkzeuge entwickelt, mit denen Moleküleigenschaften vor ihrer Synthese vorausberechnet werden können. Solche Werkzeuge und Verfahren sind wichtige Hilfsmittel für die synthetische Chemie, die neue, maßgeschneiderte Moleküle baut (rationales Design).
Frank Neese möchte mit seiner Forschung auch effizientere und sauberere Prozesse in der Industrie etablieren und Grundlagen für die Energiegewinnung der Zukunft liefern. Die von ihm analysierten Metalloenzyme sind die effizientesten chemischen Katalysatoren, die in der Natur vorkommen. Er hat mit seinem Team ein Detail der fotosynthetischen Wasserspaltung aufgeklärt, die Struktur des Mangan-Kalzium-Komplexes. Hier spaltet ein Bakterium unter Verwendung von Sonnenenergie Wasser und erzeugt so Sauerstoff. Dieser Mechanismus kann Grundlage sein für synthetische lichtgetriebene Katalysatoren, die Wasser mit umweltfreundlichen, verfügbaren Elementen spalten.