Organometallische Verbindungen mit redox-aktiven Liganden

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Anorganische Chemie mit Schwerpunkt Metallorganische Chemie

Die Winter Gruppe 2014

Wir beschäftigen uns mit metallorganischen Verbindungen, in denen Metallatome integrale Bestandteile eines delokalisierten π-Systems sind. Diese Verbindungen werden bei vergleichsweise niedrigen Redoxpotenzialen oxidiert und zeigen meist mehrere zugängliche Oxidationszustände. Die verschiedenen oxidierten Formen sind oft hinreichend stabil, um sie erzeugen und spektroskopisch charakterisieren zu können. Oft zeigen sie intensive elektronische Absorptionsbanden im Sichtbaren oder nahen Infraroten, deren Position und Intensität mit dem Oxidationszustand variiert und über das Anlegen eines geeigneten Potenzials gesteuert werden kann. Speziell interessieren uns ein- und mehrkernige Vinylkomplexe [(CO)Cl(PR3)2(L)M(CH=CHR’)] des Rutheniums und Osmiums.

Neben den routinemäßigen analytischen, spektroskopischen und kristallographischen Methoden untersuchen wir die Elektronentransfereigenschaften unserer Verbindungen. Dabei nutzen wir meist in situ Methoden der IR-, UV/Vis/NIR und ESR-Spektroelektrochemie, um die entsprechenden oxidierten oder reduzierten Formen unserer Verbindungen zu erzeugen und spektroskopisch zu charakterisieren. Dies gewährt uns tiefe Einblicke in die Zusammensetzung der für den Elektronentransfer maßgeblichen „Redoxorbitale“. Begleitende quantenchemische Rechnungen helfen uns bei der Interpretation der experimentellen Befunde und vertiefen das Verständnis der Bindungsverhältnisse in diesen delokalisierten metallorganischen π-Systemen.

Ferner entwickeln wir effizientere Sensibilisatoren auf der Basis von Metallkomplexen mit Farbstoffliganden für die Umwandlung photonischer in (chemische) Energie. Grundidee ist hier, die Farbstoffliganden als „Antennen“ für die Erzeugung des langlebigen 3MLCT-Zustandes einzusetzen und so einen größeren Bereich sichtbaren Lichts für diesen Zweck nutzbar zu machen.

Spezielle Interessensgebiete sind:

  • Metallorganische Verbindungen mit redoxaktiven Koliganden (non-innocent ligands)

  • Quantitative Messung der Ladungs- und Spindelokalisation und Erfassung der Elektronentransfergeschwindigkeit in gemischtvalenten Verbindungen mit gleichartigen oder verschiedenen Redoxzentren

  • Konformative Effekte auf Elektronentransfergeschwindigkeit und elektronischen Grundzustand

  • Molekülbasierte, elektrisch leitfähige Materialien

  • Assoziation definierter molekularer Objekte zu mesoskopischen Ensembles

  • Elektrochrome Materialien und redoxsteuerbare Farbstoffe

  • Metallkomplexe mit Farbstoffliganden als Sensibilisatoren und Emitter

  • Elektronentransfer über H-Brückenbindungen

  • Sandwich- und Halbsandwichkomplexe

Zusammenarbeit mit anderen Gruppen

Unsere Gruppe ist in nationale und internationale Kooperationsprojekte eingebunden. Dabei nutzen wir zum einen die Expertise anderer Gruppen zu Untersuchungen an unseren Verbindungen. Andererseits führen wir elektrochemische und spektroelektrochemische Untersuchungen an Proben aus anderen Arbeitsgruppen durch oder arbeiten an gemeinsamen Forschungsprojekten. Unsere wichtigsten Kooperationspartner sind:

Publikationsliste

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