From organic mixed valence to photoinduced proton-coupled multi-electron transfer

Lead Protonengekoppelte Elektronenübertragungsreaktionen spielen eine wichtige Rolle in der Photosynthese. Die lichtinduzierte Übertragung einzelner Elektronen von einem Reaktionspartner auf einen anderen ist mittlerweile recht gut verstanden. Im Hinblick auf eine künstliche Photosynthese scheint jedoch ein besseres Verständnis von protonengekoppelten Elektronenübertragungsreaktionen wünschenswert. Inhalt und Ziel des Forschungsprojekts Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens sollen grundlegende Aspekte des lichtinduzierten protonengekoppelten Elektronentransfers an geeigneten chemischen Modellsystemen, die eigens dafür hergestellt werden, systematisch mit optisch-spektroskopischen und elektrochemischen Methoden untersucht werden. Ein wichtiges Ziel dabei ist die Ermittlung der Triebkraft- und Distanzabhängigkeit der Geschwindigkeitskonstanten von protonengekoppelten Elektronenübertragungen. Des Weiteren sollen molekulare Systeme hergestellt und untersucht werden, in denen nach Lichtanregung nicht nur einzelne, sondern zwei oder mehrere Elektronen von einem Reaktionspartner auf einen anderen übertragen werden können. Wissenschaftlicher und gesellschaftlicher Kontext des Forschungsprojekts Dieses Forschungsvorhaben soll neue Erkenntnisse im Hinblick auf die Umwandlung von Sonnenenergie in chemisch gespeicherte Energie liefern. Ein mögliches langfristiges Ziel dieser Grundlagenforschung ist die künstliche Photosynthese. Keywords Photochemistry, electron transfer, laser spectroscopy, electrochemistry, time-resolved spectroscopy.