Neue Flavin-substituierte Zink(II)azamakrozyklen zur photokatalytischen Reduktion von Carboxylaten und Sauerstoff

• Antragsteller: Professor Dr. Burkhard König
• Fachliche Zuordnung: Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2005 bis 2009
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 14558392

Die Photokatalyse ist in der Natur der wichtigste Prozess der Kohlendioxidaktivierung. Bislang gelingt es nicht, diesen Vorgang in künstlichen Systemen aus einem Chromophor, der die Lichtenergie absorbiert, und Metallkomplexen oder Metallpartikeln, die das Substrat aktivieren und einen Elektronentransfer vermitteln, effizient nachzuahmen. Ein Grund mag in der getrennten Optimierung der beiden Komponenten liegen. Basierend auf Vorarbeiten schlagen wird daher vor Photokatalysatoren einzusetzen, in denen ein Flavinchromophor und ein Metallkomplex zur Substratbindung kovalent miteinander verknüpft sind. Dabei wird kein biologisches Vorbild nachgeahmt, sondern eine Hybridverbindung mit den photochemischen Eigenschaften der Flavine und den Bindungseigenschaften der Koordinationschemie erzeugt. Ebenso wie in heterogenen Systemen tritt im neuen Photokatalysator eine selektive und starke intramolekulare sekundäre Wechselwirkung zwischen dem gebundenem Substrat und dem Chromophor auf, die gut charakterisiert und rational optimiert werden kann. Das Prinzip soll nun auf die Herausforderung der photochemischen Aktivierung von reaktionsträgem Kohlendioxid angewandt werden. Der zweite Arbeitsschwerpunkt des Projekts ist die Kopplung der künstlichen Photokatalysatoren mit Enzymen, um Biotransformationen durch Licht anzutreiben.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1118: Sekundäre Wechselwirkungen als Steuerungsprinzip zur gerichteten Funktionalisierung reaktionsträger Substrate