Supramolekulare Oligometallkomplexe zur lichtgetriebenen Wasserspaltung
Gegenstand dieses Projekts ist die photochemische Spaltung von Wasser in seine Komponenten Wasserstoff und Sauerstoff. Dies wird zum Teil schon heute in aufwendigen Mehrkomponentensystemen realisiert. Das Augenmerk dieses Projekts liegt aber im Gegensatz dazu in der Realisierung eines intramolekularen Katalysators, der den Vorteil einer definierten Anordnung der beteiligten Reaktionszentren besitzt. Zudem zeichnet sich ein intramolekulares System dadurch aus, dass Struktur-Eigenschafts-Beziehungen studiert werden können und mit Anwendung dieser eine einfache und effiziente Optimierung der Systemeigenschaften möglich ist.
Auf Grund der Komplexität der Wasserspaltung sollen in diesem Projekt zunächst die Teilprozesse Wasserreduktion und -oxidation getrennt untersucht werden. Ein großes Augenmerk wird dabei auf die Entwicklung von Wasserreduktionskatalysatoren gelegt, bei denen das Photozentrum supramolekular über ein Fulleren mit dem Katalysezentrum verbunden ist. Diese Anordnung birgt den Vorteil, dass durch eine supramolekulare Verknüpfung defekte Untereinheiten leichter ausgetauscht werden können. Der erste große Teil des Projektes wird sich somit mit der Synthese von Fullerenhaltigen Liganden und Liganden mit supramolekularem Bindungsmotiv beschäftigen. Danach werden diese supramolekularen Systeme im Hinblick auf ihre katalytische Aktivität unter Verwendung von Opfermolekülen untersucht.
Im anderen Teil des Projekts sollen die katalytischen Eigenschaften dieses intramolekularen Systems in Gegenwart von literaturbekannten Wasseroxidationskatalysatoren untersucht werden. Schlussendlich soll mit dem Gesamtsystem ohne die Verwendung von Opfermolekülen bei Bestrahlung Wasser gespaltet werden.