Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Organische Katalyseforschung

Fachgebiet: Koordinationschemische Katalyse

Betreuer: Prof. Dr. Uwe Rosenthal



Diplom-Chemiker Christian Godemann
(e-mail: christian.godemann@uni-rostock.de )

Ansa-Titanocenkomplexe zur Untersuchung der fundamentalen Schritte in der lichtgetriebenen Wasserspaltung

Die vorliegende Dissertation beschäftigt sich mit der Spaltung von Wasser an Titanocenkomplexen. Ziel war es, ein fundamentales Verständnis über die Oxidations- bzw. Reduktionsprozesse zu erlangen die am Metallzentrum bzw. Wasser stattfinden. Im Rahmen dieser Arbeit wurden dafür eine Reihe von metallorganischen Titankomplexen synthetisiert und charakterisiert.

Die Redox-Prozesse am Wasser wurden getrennt voneinander untersucht. Für die Wasseroxidation wurde dafür im ersten Schritt die Synthese des Komplexes [(SiMe2C5Me4)2Ti(OH)2] optimiert. Bestrahlungsexperimente mit sichtbarem Licht zeigten, dass die Reduktion dieses Komplexes unter Abspaltung eines OH-Radikals möglich ist. Die Wasserreduktion konnte ausgehend vom Komplex [(SiMe2C5Me4)2Ti(OTf)] untersucht werden. Durch Koordination von Wasser und Oxidation mittels 2,2,6,6-Tetramethylpiperidinyloxyl konnte die Titanspezies [(SiMe2C5Me4)2Ti(OH)(OTf)] erhalten werden.

Es konnte systematisch gezeigt werden, dass die formale Abstraktion eines Wasserstoffradikals von Wasser, unter Bildung einer Titan-Sauerstoffbindung, möglich ist. Diese wurde dann in einem weiteren Schritt unter Verwendung von Licht gespalten, wodurch die ursprünglich eingesetzte Titanspezies wieder erhalten wurde. Diese Reaktionsfolge stellt ein seltenes Beispiel für einen Zyklus der Wasserspaltung dar.