Forschung

Quinonoid-Metall-Komplexe für die homogene Katalyse

Anwendung von Pd-, Ni- und Co-basierten Metallkomplexen bei der Poly- und Oligomerisierung von Olefinen.

 

Quinonoid-Metall-Komplexe für die Aktivierung kleiner Moleküle

Quinone sind seit Jahrzehnten als redoxaktive Liganden bekannt. Wir wollen quinonoide Liganden als Elektronenspeicher für die Aktivierung kleiner Moleküle benutzen. Eine alternative Strategie hierbei ist die Verwendung von Metallzentren, die leicht eine freie Koordinationstelle für kleine Moleküle bereitstellen.

 

Stickstoffreiche Liganden für die homogene Katalyse und Donor-Akzeptor-Systeme

Wir versuchen neue Triazol- und Azo-Liganden darzustellen und sie auf ihren Nutzen für die Olefinpolymerisierung zu testen.



Dabei untersuchen wir den Einfluss sterischer und elektronischer Faktoren der triazol/azo-Substituenten auf die katalytische Reaktivität. Donor-Akzeptor-Systeme sind vielversprechende Kandidaten für eine bessere Nutzung von Solarenergie. Ziel dieses Projekts ist es, die Akzeptoreigen-schaften von Triazol/Azo-Liganden und die Donoreigenschaften von quinonoiden Liganden über ein Metallzentrum zu verbinden. Derartige Metallkomplexe sollten sehr stark absorbierend sein und könnten daher möglicherweise als Mediatoren in Prozessen zur Nutzung von Solarenergie eingesetzt werden. UV-vis-Spektroskopie und Emissionsmessungen sind die Methoden der Wahl zur Untersuchung dieser Systeme.

 

Elektronentransfer und magnetische Materialien

Durch die Kopplung zweier Metallzentren über einen quinonoiden Brückenliganden lassen sich Systeme zur Untersuchung von Elektronentransferprozessen darstellen. Solche Systeme können als molekulare Leiter verwendet werden. Die Verwendung paramagnetischer Metallzentren (Co^II, Mn^II, Cu^II) ermöglicht darüber hinaus die Darstellung magnetischer Materialien. Die Kombination redoxaktiver Quinonliganden mit redoxaktiven Metall-zentren eröffnet die Möglichkeit bi-stabile Systeme darzustellen und diese auf Phänomene wie Valenztautomerie zu untersuchen. Beispiele für derartige Systeme sind in der Natur vorkommende Cu-haltige Enzyme .

   













 

Superoxide, Funktionalisierung von C-H-Bindungen und bioinspirierte Katalyse (Biomimetische Chemie)

Elementarer Sauerstoff ist das ökonomischste Oxidationsmittel, das es gibt, und im Überfluss vorhanden. Die Natur hat in biologischen Systemen die Kunst entwickelt Luftsauerstoff dazu zu nutzen eine Vielzahl oxidativer C-H-Funktionalisierungen durchzuführen. Das primäre Produkt der O₂-Aktivierung ist das Superoxidradikal (O₂^.-). Unser Ziel ist es Metall-komplexe des Superoxidradikals entweder als stabile, isolierbare Verbindungen oder als Zwischenprodukte darzustellen und ihre Anwendung in Funktionalisierungsreaktionen zu erforschen. Die mit derartigen Prozessen im allgemeinen verbundenen hochreaktiven Zwischenprodukte werden mit "stopped-flow"-Techniken, Raman-Spektroskopie und ESR-Spektroskopie (für paramagnetische Zwischenprodukte) untersucht.
 

Techniken

- Organische und anorganische Synthese

- Umgang mit luftempfindlichen Substanzen

- Mehrkern- und mehrdimensionale NMR-Spektroskopie

- IR-Spektroskopie

- UV-vis-NIR-Spektroskopie

- Multifrequenz-ESR-Spektroskopie

- Röntgenbeugungsspektroskopie/Kristallographie

- Emissionsspektroskopie

- Cyclovoltametrie, Coulometrie, Differentialpulsvoltametrie und Polarographie

- SQUID-Susceptometrie

- Spektroelektrochemie: Kombination von Cyclovoltametrie mit UV-vis-NIR-, IR- oder ESR-Spektroskopie