Monodithiolenkomplexe der 6. Gruppe als Redoxkatalysatoren für die Kleinmolekülaktivierung
Die Aktivierung von weitestgehend inerten Kleinmolekülen wie Stickstoff ist seit einiger Zeit von besonderem Interesse, da Stickstoff ein wichtiger Baustein für natürliche metabolische und industriell synthetische Umsetzungen ist. Das Haber-Bosch-Verfahren zur industriellen Stickstofffixierung ist äußerst energieintensiv und verbraucht circa 2% des weltweiten Energiebedarfs. Die Aktivierung von Stickstoff ist aufgrund der hohen Aktivierungsenergie der Stickstoffdreifachbindung (945,33 kJ/mol) sowohl thermodynamisch als auch kinetisch wenig bevorzugt. Um den stetig steigenden Bedarf an Ammoniak auch in Zukunft umweltfreundlich(er) decken zu können, müssen effiziente(re) Katalysatoren entwickelt werden.
Molybdän- und wolframhaltige Komplexe können solche Katalysatoren sein. Sie zeigen vielversprechende Eigenschaften zur Stickstoff-Reduktion und werden bereits auf ihre Befähigung zur Kleinmolekülaktivierung untersucht. Eine Aktivierung von Kleinmolekülen geht meist mit Redoxprozessen am Metallzentrum einher. Daher wurde bereits 2013 von Holland et al. die Verwendung von redoxaktiven Liganden als wünschenswertes Ziel für die katalytische Stickstofffixierung formuliert. Aufgrund einer im Rahmen meiner Masterarbeit entwickelten neuen Synthesestrategie sind wir in der Lage,einen solchen redoxaktiven Liganden, ein aliphatisches Dithiolen, an ein Metallkomplex zu koordinieren und gleichzeitig andere unterstützende Liganden zuzulassen. Hieraus ergibt sich die Substanzklasse der Monodithiolenkomplexe des Wolframs und des Molybdäns, die vielversprechende Ausgangsmaterialien zur Entwicklung neuer Katalysatoren zur Kleinmolekülaktivierung sind.