Stefan Hecht

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Stefan Hecht (2020)

Stefan Hecht (* 6. Januar 1974 in Berlin)[1] ist ein deutscher Chemiker.

Leben

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Stefan Hecht wurde 1974 in Ost-Berlin geboren. Er studierte Chemie von 1992 bis 1997 an der Humboldt-Universität zu Berlin und der University of California, Berkeley, wo er bei William G. Dauben seine Diplomarbeit über „New Mechanistic Insight into the Lumiketone Rearrangement – Wavelength-Dependent Photochemistry of 4-Methoxybicyclo[3.1.0]hex-3-en-2-ones“[2] anfertigte. Im Anschluss an sein Chemie-Diplom an der Humboldt-Universität promovierte er von 1997 bis 2001 in der Arbeitsgruppe von Jean Fréchet an der University of California, Berkeley, mit einer Dissertation über „Synthesis and Application of Functional Branched Macromolecules – From Site Isolation and Energy Harvesting to Catalysis“.

Nach seiner Rückkehr nach Deutschland baute Hecht ab Herbst 2001 als einer der ersten Sofja-Kovalevskaja-Preisträger seine unabhängige Arbeitsgruppe zunächst als Nachwuchsgruppenleiter an der Freien Universität Berlin und ab 2005 als Gruppenleiter am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung in Mülheim an der Ruhr auf. Im Herbst 2006 wurde er als damals jüngster W3-Professor für Chemie in Deutschland und Inhaber des Lehrstuhls für Organische Chemie und funktionale Materialien an die Humboldt-Universität zu Berlin berufen. Vom Sommer 2019 bis Ende 2022 war er wissenschaftlicher Direktor des DWI – Leibniz-Institut für Interaktive Materialien in Aachen, verbunden mit der Leitung des Lehrstuhls für Makromolekulare Chemie an der RWTH Aachen. Seit dem Herbst 2022 ist er Einstein-Professor an der Humboldt-Universität zu Berlin[3] und Gründungsdirektor des Center for the Science of Materials Berlin (CSMB).[4]

Hecht ist Mitbegründer der xolo GmbH, die seit 2019 die Xolographie als neuartige volumetrische 3D-Drucktechnologie entwickelt und vermarktet.

Er ist verheiratet und Vater von zwei erwachsenen Töchtern.

Werk

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Hecht ist Synthese-Chemiker, dessen Forschungsinteressen von der makromolekularen und supramolekularen Materialchemie über Photochemie und Elektrochemie bis hin zu Oberflächen- und Grenzflächenphänomenen reichen. Besonderer Fokus seiner Arbeiten liegt auf der Entwicklung von photoschaltbaren Molekülen zur optischen Kontrolle von physikalischen, chemischen und biologischen Prozessen und deren Anwendung in Materialien, (opto)elektronischen Bauelementen und der additiven Fertigung.

Zusammen mit Leonhard Grill hat Hecht mit der „On-Surface Polymerization“[5][6] eine neuartige Methode zur Präzisionssynthese von 1D- und 2D-Nanostrukturen, wie molekularen Drähten,[7] Graphenbändern und Netzwerken,[8] entwickelt.

Hecht hat auf dem Gebiet der Photochromie viel beachtete Beiträge geleistet, wobei er die Eigenschaften molekularer Photoschalter maßgeblich verbessert und diese für verschiedene Anwendungen nutzbar gemacht hat. So konnte er u. a. Azobenzole im elektrischen Feld gezielt adressieren[9][10] bzw. mittels Elektronen/Loch-Katalyse effizient schalten,[11][12] ortho-Fluorazobenzole als ausschließlich mit sichtbarem Licht schaltbare und thermisch stabile Schalter etablieren,[13] extrem ermüdungsresistente Diarylethene[14] sowie Photoschalter auf Basis von Acylhydrazonen[15] und Indigos[16] entwickeln und Dihydropyrene mit Ein-Photonen-NIR-Anregung maßschneidern.[17][18] Seine Photoschalter ermöglichen die Kontrolle und das Treiben von diversen Prozessen, u. a. Faltung,[19][20][21] Reaktivität,[22][23] Katalyse,[24][25][26] von Materialien, u. a. Selbstheilung,[27][28] und Detektion[29][30] sowie von Bauelementen, u. a. Transistoren,[31] Memories,[32] Displays,[33] und Aktoren.[34]

Zusammen mit Martin Regehly ist er Erfinder der Xolographie.[35] Bei der Xolographie handelt es sich um ein volumetrisches 3D-Druckverfahren, welches die schnelle Fertigung von komplexen Objekten und ganzen Systemen mit hoher Präzision (Auflösung) und hoher Materialqualität (homogenes Material mit glatten Oberflächen) direkt im Volumen ermöglicht. Die Technik und deren Anwendung zur additiven Fertigung in verschiedenen Bereichen wird im Startup-Unternehmen xolo GmbH, dessen Mitgründer er ist, entwickelt.

Wissenschaftliche Auszeichnungen

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Einzelnachweise

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  1. ↑ Curriculum Vitae auf der Seite der European Academy of Sciences abgerufen am 1. Januar 2022
  2. ↑ William G. Dauben, Stefan Hecht: Wavelength-Dependent Photochemistry of 4-Methoxybicyclo[3.1.0]hexenones †. In: The Journal of Organic Chemistry. Band 63, Nr. 18, September 1998, S. 6102–6107, doi:10.1021/jo970978n.
  3. ↑ Einstein-Professur für Chemiker Stefan Hecht stärkt Berliner Materialwissenschaften. Abgerufen am 19. Februar 2023.
  4. ↑ Wo sich die Zukunft materialisiert. Abgerufen am 19. Februar 2023.
  5. ↑ Leonhard Grill, Matthew Dyer, Leif Lafferentz, Mats Persson, Maike V. Peters: Nano-architectures by covalent assembly of molecular building blocks. In: Nature Nanotechnology. Band 2, Nr. 11, November 2007, S. 687–691, doi:10.1038/nnano.2007.346.
  6. ↑ Leonhard Grill, Stefan Hecht: Covalent on-surface polymerization. In: Nature Chemistry. Band 12, Nr. 2, Februar 2020, S. 115–130, doi:10.1038/s41557-019-0392-9.
  7. ↑ L. Lafferentz, F. Ample, H. Yu, S. Hecht, C. Joachim: Conductance of a Single Conjugated Polymer as a Continuous Function of Its Length. In: Science. Band 323, Nr. 5918, 27. Februar 2009, S. 1193–1197, doi:10.1126/science.1168255.
  8. ↑ L. Lafferentz, V. Eberhardt, C. Dri, C. Africh, G. Comelli: Controlling on-surface polymerization by hierarchical and substrate-directed growth. In: Nature Chemistry. Band 4, Nr. 3, März 2012, S. 215–220, doi:10.1038/nchem.1242.
  9. ↑ Micol Alemani, Maike V. Peters, Stefan Hecht, Karl-Heinz Rieder, Francesca Moresco: Electric Field-Induced Isomerization of Azobenzene by STM. In: Journal of the American Chemical Society. Band 128, Nr. 45, November 2006, S. 14446–14447, doi:10.1021/ja065449s.
  10. ↑ Carlo Dri, Maike V. Peters, Jutta Schwarz, Stefan Hecht, Leonhard Grill: Spatial periodicity in molecular switching. In: Nature Nanotechnology. Band 3, Nr. 11, November 2008, S. 649–653, doi:10.1038/nnano.2008.269.
  11. ↑ Alexis Goulet-Hanssens, Manuel Utecht, Dragos Mutruc, Evgenii Titov, Jutta Schwarz: Electrocatalytic Z → E Isomerization of Azobenzenes. In: Journal of the American Chemical Society. Band 139, Nr. 1, 11. Januar 2017, S. 335–341, doi:10.1021/jacs.6b10822.
  12. ↑ Alexis Goulet-Hanssens, Clemens Rietze, Evgenii Titov, Leonora Abdullahu, Lutz Grubert: Hole Catalysis as a General Mechanism for Efficient and Wavelength-Independent Z → E Azobenzene Isomerization. In: Chem. Band 4, Nr. 7, Juli 2018, S. 1740–1755, doi:10.1016/j.chempr.2018.06.002.
  13. ↑ David Bléger, Jutta Schwarz, Albert M. Brouwer, Stefan Hecht: o -Fluoroazobenzenes as Readily Synthesized Photoswitches Offering Nearly Quantitative Two-Way Isomerization with Visible Light. In: Journal of the American Chemical Society. Band 134, Nr. 51, 26. Dezember 2012, S. 20597–20600, doi:10.1021/ja310323y.
  14. ↑ Martin Herder, Bernd M. Schmidt, Lutz Grubert, Michael Pätzel, Jutta Schwarz: Improving the Fatigue Resistance of Diarylethene Switches. In: Journal of the American Chemical Society. Band 137, Nr. 7, 25. Februar 2015, S. 2738–2747, doi:10.1021/ja513027s.
  15. ↑ Derk Jan van Dijken, Petr Kovaříček, Svante P. Ihrig, Stefan Hecht: Acylhydrazones as Widely Tunable Photoswitches. In: Journal of the American Chemical Society. Band 137, Nr. 47, 2. Dezember 2015, S. 14982–14991, doi:10.1021/jacs.5b09519.
  16. ↑ Chung-Yang Huang, Aurelio Bonasera, Lachezar Hristov, Yves Garmshausen, Bernd M. Schmidt: N , N ′-Disubstituted Indigos as Readily Available Red-Light Photoswitches with Tunable Thermal Half-Lives. In: Journal of the American Chemical Society. Band 139, Nr. 42, 25. Oktober 2017, S. 15205–15211, doi:10.1021/jacs.7b08726.
  17. ↑ Kristin Klaue, Yves Garmshausen, Stefan Hecht: Taking Photochromism beyond Visible: Direct One-Photon NIR Photoswitches Operating in the Biological Window. In: Angewandte Chemie International Edition. Band 57, Nr. 5, 26. Januar 2018, S. 1414–1417, doi:10.1002/anie.201709554.
  18. ↑ Kristin Klaue, Wenjie Han, Pauline Liesfeld, Fabian Berger, Yves Garmshausen: Donor–Acceptor Dihydropyrenes Switchable with Near-Infrared Light. In: Journal of the American Chemical Society. Band 142, Nr. 27, 8. Juli 2020, S. 11857–11864, doi:10.1021/jacs.0c04219.
  19. ↑ Anzar Khan, Christian Kaiser, Stefan Hecht: Prototype of a Photoswitchable Foldamer. In: Angewandte Chemie International Edition. Band 45, Nr. 12, 13. März 2006, S. 1878–1881, doi:10.1002/anie.200503849.
  20. ↑ Zhilin Yu, Stefan Hecht: Reversible and Quantitative Denaturation of Amphiphilic Oligo(azobenzene) Foldamers. In: Angewandte Chemie International Edition. Band 50, Nr. 7, 11. Februar 2011, S. 1640–1643, doi:10.1002/anie.201006084.
  21. ↑ Zhilin Yu, Stefan Hecht: Control over Unfolding Pathways by Localizing Photoisomerization Events within Heterosequence Oligoazobenzene Foldamers. In: Angewandte Chemie International Edition. Band 52, Nr. 51, 16. Dezember 2013, S. 13740–13744, doi:10.1002/anie.201307378.
  22. ↑ Robert Göstl, Stefan Hecht: Controlling Covalent Connection and Disconnection with Light. In: Angewandte Chemie International Edition. Band 53, Nr. 33, 11. August 2014, S. 8784–8787, doi:10.1002/anie.201310626.
  23. ↑ Michael Kathan, Fabian Eisenreich, Christoph Jurissek, Andre Dallmann, Johannes Gurke: Light-driven molecular trap enables bidirectional manipulation of dynamic covalent systems. In: Nature Chemistry. Band 10, Nr. 10, Oktober 2018, S. 1031–1036, doi:10.1038/s41557-018-0106-8.
  24. ↑ Maike V. Peters, Ragnar S. Stoll, Andreas Kühn, Stefan Hecht: Photoswitching of Basicity. In: Angewandte Chemie International Edition. Band 47, Nr. 32, 28. Juli 2008, S. 5968–5972, doi:10.1002/anie.200802050.
  25. ↑ Ragnar S. Stoll, Maike V. Peters, Andreas Kuhn, Sven Heiles, Richard Goddard: Photoswitchable Catalysts: Correlating Structure and Conformational Dynamics with Reactivity by a Combined Experimental and Computational Approach. In: Journal of the American Chemical Society. Band 131, Nr. 1, 14. Januar 2009, S. 357–367, doi:10.1021/ja807694s.
  26. ↑ Fabian Eisenreich, Michael Kathan, Andre Dallmann, Svante P. Ihrig, Timm Schwaar: A photoswitchable catalyst system for remote-controlled (co)polymerization in situ. In: Nature Catalysis. Band 1, Nr. 7, Juli 2018, S. 516–522, doi:10.1038/s41929-018-0091-8.
  27. ↑ Michael Kathan, Petr Kovaříček, Christoph Jurissek, Antti Senf, Andre Dallmann: Control of Imine Exchange Kinetics with Photoswitches to Modulate Self-Healing in Polysiloxane Networks by Light Illumination. In: Angewandte Chemie International Edition. Band 55, Nr. 44, 24. Oktober 2016, S. 13882–13886, doi:10.1002/anie.201605311.
  28. ↑ Anne Fuhrmann, Robert Göstl, Robert Wendt, Julia Kötteritzsch, Martin D. Hager: Conditional repair by locally switching the thermal healing capability of dynamic covalent polymers with light. In: Nature Communications. Band 7, Nr. 1, Dezember 2016, S. 13623, doi:10.1038/ncomms13623, PMID 27941924, PMC 5159900 (freier Volltext).
  29. ↑ Virginia Valderrey, Aurelio Bonasera, Sebastian Fredrich, Stefan Hecht: Light-Activated Sensitive Probes for Amine Detection. In: Angewandte Chemie International Edition. Band 56, Nr. 7, 6. Februar 2017, S. 1914–1918, doi:10.1002/anie.201609989.
  30. ↑ Sebastian Fredrich, Aurelio Bonasera, Virginia Valderrey, Stefan Hecht: Sensitive Assays by Nucleophile-Induced Rearrangement of Photoactivated Diarylethenes. In: Journal of the American Chemical Society. Band 140, Nr. 20, 23. Mai 2018, S. 6432–6440, doi:10.1021/jacs.8b02982.
  31. ↑ Emanuele Orgiu, Núria Crivillers, Martin Herder, Lutz Grubert, Michael Pätzel: Optically switchable transistor via energy-level phototuning in a bicomponent organic semiconductor. In: Nature Chemistry. Band 4, Nr. 8, August 2012, S. 675–679, doi:10.1038/nchem.1384.
  32. ↑ Tim Leydecker, Martin Herder, Egon Pavlica, Gvido Bratina, Stefan Hecht: Flexible non-volatile optical memory thin-film transistor device with over 256 distinct levels based on an organic bicomponent blend. In: Nature Nanotechnology. Band 11, Nr. 9, September 2016, S. 769–775, doi:10.1038/nnano.2016.87.
  33. ↑ Lili Hou, Xiaoyan Zhang, Giovanni F. Cotella, Giuseppe Carnicella, Martin Herder: Optically switchable organic light-emitting transistors. In: Nature Nanotechnology. Band 14, Nr. 4, April 2019, S. 347–353, doi:10.1038/s41565-019-0370-9.
  34. ↑ Kamlesh Kumar, Christopher Knie, David Bléger, Mark A. Peletier, Heiner Friedrich: A chaotic self-oscillating sunlight-driven polymer actuator. In: Nature Communications. Band 7, Nr. 1, September 2016, S. 11975, doi:10.1038/ncomms11975.
  35. ↑ Martin Regehly, Yves Garmshausen, Marcus Reuter, Niklas F. König, Eric Israel: Xolography for linear volumetric 3D printing. In: Nature. Band 588, Nr. 7839, 24. Dezember 2020, S. 620–624, doi:10.1038/s41586-020-3029-7.
  36. ↑ Neue Mitglieder der European Academy of Sciences 2021 abgerufen am 1. Januar 2022
  37. ↑ Eintrag auf der Internetseite der Academia Europaea
Personendaten
NAME Hecht, Stefan
KURZBESCHREIBUNG deutscher Chemiker
GEBURTSDATUM 6. Januar 1974
GEBURTSORT Berlin
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