Licht-kontrollierte Reaktivität von Kupfer(I)- und Kupfer(II)-Komplexen: Einzigartige Möglichkeiten für die Photoredoxkatalyse über Innersphärenmechanismen

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr. Julia Rehbein; Professor Dr. Oliver Reiser
• Fachliche Zuordnung: Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 433136929

In diesem Projekt sollen die besonderen Eigenschaften von photoredoxaktiven Kupferkomplexen für die Photokatalyse untersucht werden basierend auf der Hypothese, dass solche Prozesse im Gegensatz zu den weit verbreiteten Ruthenium- oder Iridiumkomplexen über Innensphärenmechanismen verlaufen. Es sollen mononukleare Kupfer(I)- und Kupfer(II)komplexe entwickelt werden, mit denen Radikale oder Carbanionen, stabilisiert als Organokupfer(II) und Organokupfer(III) Intermediate, generiert werden können. Solche Intermediate würden neue Wege in der Organokupferchemie aufzeigen, die bislang von Organokupfer(I)verbindungen dominiert wird. Die zentrale Fragestellung in diesem Projekt ist die Entwicklung neuer Kupfer(I)- und Kupfer(II)komplexen mit langen Lebenszeiten ihrer angeregten Zustände und hohen Reduktions- bzw. Oxidationspotentialen sowie der Aufklärung der ihnen zu Grunde liegenden Reaktionsmechanismen in licht-induzierten ATRA Reaktionen. Es soll untersucht werden, ob solche Photoreaktionen über Innensphärenmechanismen (Boomerang oder Liganden Transfer Mechanismus) ablaufen, was den Einsatz von chiralen Liganden aussichtsreich für die Entwicklungen von asymmetrischen Prozessen machen würde. Das Projekt wird in einem kombinierten Vorgehen aus Synthese (Organik, Metallorganik) und Koordinationschemie (Oliver Reiser, OR) sowie Spektroskopie und Theorie (Julia Rehbein, JR) durchgeführt, was durch weitere Kooperationen auf den Gebieten ps-TRIR (Patrick Nürnberger, Physical Chemistry, Universität Regensburg), Adsorptions- und Emissionsspektroskopie bei variablen Temperaturen bis zu 1.5 K (Rafal Czerwieniec, Physical Chemistry, Universität Regensburg) und XAS Spektroskopie (Michael Rübhausen, CFEL, Hamburg) ergänzt wird.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen