Aufklärung der Licht-getriebenen Generierung von Metallonitrenen für die Sensibilisator-freie Stickstoffatom Transfer Photokatalyse

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr. Vera Krewald; Professor Dr. Biprajit Sarkar; Professor Dr. Sven Schneider; Professor Dr. Peter Vöhringer
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung seit 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 404522842

Das Vorhaben untersucht in einem gemeinsamen synthetischen, spektroskopischen und theoretischen Ansatz die komplexen photophysikalischen und photochemischen Elementarschritte für die Licht-getriebene Umwandlung von Azidokomplexen zu Metallonitrenen, d.h. Komplexe mit einfach gebundenem, atomarem Stickstoffliganden mit subvalentem, N-zentrierten Biradikalcharacter (LnM–N:). Zu diesem Zweck werden oktaedrische, dreiwertige Azidokomplexe der Gruppe 9 und quadratisch-planare, divalente Azidokomplexe der Gruppe 10 mit elektronischem Singulett Grundzustand als Modellplattformen eingesetzt. Diese Systeme ermöglichen die separate, rationale Untersuchung der Rolle der Energetik relevanter, angeregter Singulett und Triplett Zustände, des Intersystem Crossings, und der konformationellen Dynamik mittels ultraschneller pump-probe Spektroskopie mit UV-vis und mid-IR Detektion in Kombination mit quantenchemischen Rechnungen. Elektronische und strukturelle Parameter für die photochemische Generierung von Metallonitrenen und Modelle für die (Elektronen-)Struktur und Reaktivität der Photoprodukte sollen entwickelt werden mittels experimenteller und quantenchemischer Methoden. Diese sollen als Leitlinien für die Entwicklung und mechanistische Aufklärung photokatalytischer Stickstoffatom-Transfer Protokolle via Metallonitrenen als Schlüsselintermediaten dienen, welche neuartige C–H Aminierungs-, C=C Aziridinierungs, bzw C=C/C=N Metathesereaktionen ermöglichen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2102: Licht-kontrollierte Reaktivität von Metallkomplexen
• Internationaler Bezug: Österreich
• Kooperationspartnerin: Professorin Dr. Leticia González