Katalytische Wasserstoffproduktion

Der Komplex [(bpy*)2Ru(tpphz)PdCl2](PF6)2 ist in der Lage, bei Anwesenheit von Triethylamin in Acetonitril katalytisch Wasserstoff zu produzieren. Dabei wird der Rutheniumkomplex durch Lichteinstrahlung in einen angeregten Zustand versetzt, wobei eine Ladungstrennung und Übertragung eines Elektrons in den Brückenliganden erfolgt. Das gleichzeitig gebildete Ru(III)-Zentrum wird durch Triethylamin wieder zu Ru(II) reduziert, womit das Elektron im Brückenliganden quasi gefangen ist. Durch oxidativen Zerfall bilden sich aus Triethylamin Protonen, die durch die im Komplex gespeicherten Elektronen zu Wasserstoff reduziert werden.

Ref.: Rau, Sven; Schäfer, Bernhard; Gleich, Dieter; Anders, Ernst; Rudolf, Manfred; Friedrich, Manfred; Görls, Helmar; Henry, William; Vos, Johannes G.; Angewandte Chemie, (2006)

  

DNA-Erkennung

Die Verbindungen [(bpy*)2Ru(dpphzR2)](PF6)2 mit R = phenyl (Ph), Phenylacetylen (Phac), ... und dpphz = dipyridophenazin können ausgehend von den Bromfunktionen in entweder ortho-, meta- oder para-Position über palladiumkatalysierte Kopplungen synthetisiert werden. Diese Verbindungen sind prinzipiell befähigt in DNA zu interkalieren. Diese Komplexe zeigen als Chloridsalze in Wasser keine oder nur sehr geringe Emission, wohingegen bei DNA-Zusatz die Emission deutlich ansteigt. Damit ist ein erster Schritt in Richtung DNA-Sensor gemacht.

Ref.: Schäfer, Bernhard; Görls, Helmar; Presselt, Martin; Schmitt, Michael; Popp, Jürgen; Henry, William; Vos, Johannes G.; Rau, Sven; Dalton Transactions, (2006), 2225-2231

  

Bindung von Rutheniumkomplexen an Titandioxid

In den meisten Farbstoffsolarzellen dienen Rutheniumkomplexe als photoaktive Komponenten. Dabei wird das Ziel der Anbindung dieser Komplexe über Carboylat-, Sulfonat- oder Phosphonatgruppen verfolgt. Auch wir verfolgen diesen Ansatz und beabsichtigen, heteroleptische mehrkernige Rutheniumkomplexe mit Verbindungsliganden (z.B. Dicarboxybipyridin) und Brückenligand (z.B. tpphz) herzustellen, in denen über den Brückenliganden ein weiteres Metallzentrum gebunden wird. Ziel ist dabei eine längere Haltbarkeit und eventuell eine bessere Effizienz der Solarzellen.

Ref.: Gholamkhass, B.; Koike, K.; Negishi, N.; Hori, H.; Sano, T.; Takeuchi, K.; Inorganic Chemistry, (2003), 42(9), 2919-2932
  

Aufbau von Multielektronenspeichersystemen

Das unter 1) vorgestellte System bietet die Möglichkeit, ein Elektron auf einmal zu speichern/übertragen. Da viele Reaktionen allerdings den Übergang von zwei Elektronen erfordern, ist der Aufbau von Multielektronenspeichersystemen ein intensiv untersuchtes aktuelles Forschungsthema. Unser Ansatz geht dabei von der Verknüpfung zweier Rutheniumkomplexe mit einem oder zwei anderen Metallzentren aus. Damit wäre der Aufbau von [Ru2M]-Triaden und höheren oligonuklearen Komplexeinheiten denkbar, welche prizipiell zur photochemischen Erzeugung zweier oder mehr Elektronen befähigt sind.

Ref.: Dietzek, Benjamin; Kiefer, Wolfgang; Blumhoff, Jörg; Böttcher, Lars; Rau, Sven; Walther, Dirk; Schmitt, Michael; Popp, Jürgen; Chemistry - A European Journal, (2006)