Erleuchtung offenschaliger 3d-Metallkomplexe durch komprimierte Ligandenfelder

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Dr. Giovanni Li Manni, Ph.D.; Professorin Dr. Birgit Weber
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung ; Theoretische Chemie: Elektronenstruktur, Dynamik, Simulation
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 509879467

Es gibt nur sehr wenige Beispiele für offenschalige 3d-Metallkomplexe, welche Lumineszenz zeigen. Ziel dieses Projektes ist es herauszufinden, welche Anforderungen bei den Wechselwirkungen von Ligand und Metallzentrum erfüllt sein müssen, um Lumineszenz bei Komplexen mit einem lumineszierendem Ligandenrückgrat zu beobachten. Der Fokus liegt dabei auf diamagnetischen Nickel(II)-Komplexen mit einem quadratisch-planaren Ligandenfeld und oktaedrischen low-spin-Eisen(II/III)- und Cobalt(III)-Komplexen.Ein besonderer Fokus wird auf das Konzept eines komprimierten Ligandenfeldes gelegt, um die Ligandenfeldaufspaltung für die gewünschten Eigenschaften maßzuschneidern. Dabei sollen makrocyclische Liganden vom Jäger-Typ zum Einsatz kommen. Neben der Synthese und umfassenden spektroskopischen Charakterisierung der neuen Komplexe wird das Verständnis der photophysikalischen Eigenschaften durch erweiterte theoretische Überlegungen unterstützt. Herkömmliche TD-DFT-Rechnungen werden durch die Anwendung modernster theoretischer Techniken basierend auf der stochastischen Optimierung großer aktiver Raumwellenfunktionen (Stochastic-CASSCF) und On-Top-Paardichtefunktionalen (via MC-PDFT) ergänzt. Letztere Techniken beschreiben genau die starken Korrelationseffekte und weitreichenden Verschränkungen zwischen Metallzentrum und Ligandenelektronen. Die einzigartige Experiment-Theorie-Kooperation stellt die Gelegenheit dar, die seltenen Lumineszenzprozesse für offenschalige 3D-Metallkomplexe zu verstehen, vorherzusagen und grundlegende Regeln festzulegen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Dr. Gerald Hörner