Lumineszente supramolekulare Aggregate basierend auf vorgeformten Cu(I)-Precursoren, die durch Hauptgruppenelement-Liganden stabilisiert werden

• Antragsteller: Professor Dr. Manfred Scheer
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 446028511

Auf Grund des bestehenden Defizits an kostengünstigen lumineszenten Materialien aus Verbindungen stets verfügbarer Elemente wie beispielsweise Kupfer zielt dieses ANR-DFG SUPRALUM Projekt auf die Synthese und das Studium multifunktioneller Eigenschaften einer großen Serie neuer diskreter bzw. polymerer polymetallischer Cu(I)-basierter supramolekularer Aggregate. Diese neuen, kostengünstigen und stabilen Derivate werden beispiellose Strukturen aufweisen, die erhöhte lumineszierende Eigenschaften im Festkörper zeigen. Dies macht sie zu reizvollen Bestandteilen für neue, multifunktionelle molekulare Materialien mit möglichen Anwendungen für Beleuchtungs- und Sensorzwecke. Eine kombinierte, experimentelle und rechnergestützte Herangehensweise, die die Nutzung sowohl der Koordinations- und Supramolekularen Chemie als auch der Hautgruppenelementchemie, der Photophysik und Materialwissenschaften in sich vereinigt, wird zu einem grundlegenden Verständnis dieser neuen Substanzklasse führen. Neue 'koordinationschemisch-getriebene' supramolekulare Syntheserouten, die bereits durch die Mitglieder des Konsortiums beginnend entwickelt wurden, finden für die zielgerichtete Synthese polymetallischer Cu(I)-Derivate in hohen Ausbeuten Anwendung. Erstmalig werden spezifische, komplementäre Synthese- bzw. Charakterisierungsmethoden, die jeweils von den beiden Gruppen beherrscht werden (wie beispielsweise die koordinationschemisch-getriebene, an flexiblen vorgeformten Cu(I)-Precursoren angewandte Supramolekulare Chemie und die innovative Nutzung von polytopen Hauptgruppenelement(P, As, Sb, Bi)-Ligandkomplexen und komplett-aliphatischen und damit flexiblen polytopen Linkern) in gezielten Synthesen zusammengeführt, um spezifische lumineszierende Eigenschaften in die polymetallischen supramolekularen Gerüste einzubringen, was das Projekt auf ein signifikant neues Niveau heben wird. Photophysikalische Untersuchungen und Rechnungen werden auf dem neusten Stand der Technik durchgeführt, um lumineszente Eigenschaften herauszustellen und elektronische Prozesse zu erklären, die den synthetisierten neuen Materialien inhärent sind. Damit wird es erstmals möglich, ein gründliches Studium der Struktur-Eigenschafts-Beziehungen solcher lumineszenter supramolekularer Verbindungen durchzuführen, was ein beträchtliches Wachstum der Familie lumineszenter Cu(I)-Derivate initiieren wird, um eine vielversprechende Klasse an emissiven molekularen Materialien zu etablieren. Aussichtsreiche erste Ergebnisse wurden sowohl durch die deutsche als auch die französische Gruppe bereits erhalten, was die Grundlage ihrer Kooperation bildet. Damit ist eine substanzielle Garantie dafür gegeben, dass das Projekt neue wissenschaftliche Erkenntnisse hinsichtlich innovativer Klassen von umweltfreundlichen, multifunktionellen lumineszenten Materialien mit Relevanz im Bereich einer nachhaltigen Entwicklung hervorbringen wird.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Partnerorganisation: Agence Nationale de la Recherche / The French National Research Agency
• Kooperationspartner: Privatdozent Dr. Christophe Lescop