PhD Position in Organic and Supramolecular Chemistry: Electrically Controlled Cargo Release in [2]Rotaxanes via Mechanochemic...

En ph.d.-stilling af tre (5+3) eller fire (4+4) års varighed inden for organisk og supramolekylær kemi er ledig for en højmotiveret kandidat ved Institut for Fysik, Kemi og Farmaci (FKF) ved Syddansk Universitet. Stillingen finansieres af et DFF-Forskningsprojekt 1-stipendium fra Danmarks Frie Forskningsfond – Natur og Univers, og den er ledig fra den 1. januar 2027 eller snarest derefter.

Projektet fokuserer på design og syntese af elektroaktive molekylære maskiner, der er i stand til at omdanne elektrisk kontrolleret molekylær bevægelse til mekanisk kraft. Især vil projektet undersøge, om redox-induceret pendulering i mekanisk sammenlåsede molekyler kan bruges til at udløse spaltning af kovalente bindinger og derved muliggøre kontrolleret frigivelse af last.

Projektbaggrund

Formålet med dette projekt er at udvikle elektrisk responsive molekylære maskiner, der er i stand til at omdanne redox-induceret molekylær bevægelse til kovalent frigivelse af last.

Specifikt vil projektet fokusere på design og syntese af [2]rotaxaner. Disse inkorporerer en redox-aktiv monopyrrolotetrathiafulvalen (MPTTF) enhed, en cyclobis(paraquat-p-phenylen) (CBPQT4+) makrocyklus og en furanbaseret enhed forbundet til et lastmolekyle via et Diels-Alder-addukt.

Ved elektrokemisk oxidation af MPTTF-enheden forventes CBPQT4+-makrocyklussen at undergå pendulering langs den molekylære akse. Den centrale hypotese er, at denne redox-inducerede bevægelse kan generere tilstrækkelig mekanisk kraft til at fremme en retro-Diels-Alder-reaktion. Dette vil resultere i frigivelse af det kovalent bundne lastmolekyle. Et centralt mål er at etablere en direkte mekanistisk sammenhæng mellem redox-induceret makrocyklusbevægelse, generation af mekanisk kraft og spaltning af en kovalent binding.

Projektet vil involvere omfattende syntetisk organisk kemi, fremstilling og karakterisering af mekanisk sammenlåsede molekyler samt undersøgelser af deres elektrokemiske og mekaniske egenskaber. Disse undersøgelser vil foretages ved hjælp af teknikker som NMR-spektroskopi, massespektrometri, UV–vis-spektroskopi og cyklisk voltametri.

Ved at kombinere syntetiske, spektroskopiske og elektrokemiske studier sigter projektet mod at fastslå, om elektrisk drevet molekylær bevægelse kan udnyttes til at inducere kovalent binding. Resultaterne forventes at bidrage til den grundlæggende forståelse af kraftoverførsel i kunstige molekylære maskiner. Desuden kan de danne grundlag for fremtidige anvendelser inden for kontrolleret molekylær frigivelse.

Kvalifikationer

Den ideelle kandidat har en kandidatgrad (5+3-program) eller en bachelorgrad (4+4-program) i kemi eller et nært beslægtet felt. Vedkommende har fortrinsvis en stærk baggrund inden for syntetisk organisk kemi.

Den succesfulde kandidat bør have:

• Omfattende praktisk erfaring inden for syntetisk organisk kemi.

• En stærk interesse for supramolekylær kemi og molekylære maskiner.

• Erfaring med standard analytiske og spektroskopiske karakteriseringsteknikker.

• Evnen til at arbejde selvstændigt samt i et samarbejdsorienteret forskningsmiljø.

• Gode kommunikationsevner og færdigheder i skriftlig og mundtlig engelsk.

Tidligere erfaring inden for supramolekylær kemi, mekanisk sammenlåsede molekyler eller tetrathiafulvalenchemi vil være en fordel, men er ikke et krav. Den succesfulde kandidat forventes også at bidrage til vejledning af bachelor- og kandidatstuderende, der arbejder med forskningsprojekter inden for forskningsgruppen.

For at lære mere om ph.d.-programmet ved Institut for Fysik, Kemi og Farmaci kan interesserede læse mere her.

Naturvidenskabelig forskning – Tværfaglig styrke

Institut for Fysik, Kemi og Farmaci er et af fire institutter ved Det Naturvidenskabelige Fakultet, Syddansk Universitet, og det er beliggende i Odense. På instituttet bidrager afdelingen til at løse nogle af samfundets største udfordringer inden for energi, miljø, sundhed og bæredygtighed. Afdelingen lykkes, fordi den bygger broer mellem discipliner og overskrider traditionelle grænser. Afdelingens tværfaglige tankegang er ikke kun en grundlæggende betingelse, men også en styrke. Det er en styrke, der sikrer, at instituttets forskning og uddannelse anerkendes både nationalt og internationalt.

Afdelingens vision er at skabe og anvende viden på tværs af naturvidenskaberne. Afdelingen er unik ved at rumme forskning inden for fysik, kemi og farmaci under ét institut, hvilket giver fremragende muligheder for at udforske skæringspunkterne mellem disse discipliner. Interesserede kan læse mere om afdelingens vision her.

Ansøgningsfrist: 30. november 2026 kl. 23:59 dansk tid.

Hele opslaget, herunder information om ansøgningsproceduren, kan ses på www.sdu.dk