This thesis primarily reports on the synthesis, characterization, and electronic structure determination of 3d transition metal complexes with N-heterocyclic ligands and their potential application in photoredox catalysis. Chapter 1 provides an overview of the principle of photocatalysis and explains the general mechanism of a photoredox catalyst. The challenges associated with the transition to more earth-abundant 3d metals are emphasized. Chapter 2 presents an easily accessible, octahedrally coordintated bis(diiminopyridine)cobalt complex that enables the visible-light-driven arylation of pyrroles with bromo- and chloroarenes. Chapter 3 describes the synthesis and characterization of a series of bis(bathocuproine) cobalt complexes in four oxidation states [Co(bcp)2]n , (n = 1‒, 0, 1+, 2+). Chapter 4 presents the synthesis of low-valent, homo- and heteroleptic complexes of iron and cobalt based on bathocuproine and BIAN ligands. The complexes [(MesBIAN)2Fe] (1), [K([18]-crown-6)(thf)2][(DippBIAN)Fe(bcp)] (2-Fe) and [K([18]-crown-6)(thf)2][(DippBIAN)Co(bcp)] (2-Co) were isolated and characterized by spectroscopic investigations and quantum chemical calculations. Finally, Chapter 5 gives a summary of the results of the single chapters described in this thesis.

Diese Dissertation behandelt hauptsächlich die Synthese, Charakterisierung und Bestimmung der elektronischen Struktur von 3d-Übergangsmetallkomplexen mit N-heterozyklischen Liganden und deren potenzielle Anwendung in der Photoredoxkatalyse. Kapitel 1 gibt einen Überblick über das Prinzip der Photokatalyse und erläutert den allgemeinen Mechanismus eines Photoredox-Katalysators. Die Herausforderungen, die mit dem Übergang zu häufiger vorkommenden 3d-Metallen verbunden sind, werden hervorgehoben. In Kapitel 2 wird ein leicht zugänglicher, oktaedrisch koordinierter Bis(diiminopyridin)-Kobalt Komplex vorgestellt, der die Arylierung von Pyrrolen mit Brom- und Chlorarenen durch sichtbares Licht ermöglicht. Kapitel 3 beschreibt die Synthese und Charakterisierung einer Reihe von Bis(bathocuproin)-Kobalt-Komplexen in vier Oxidationsstufen [Co(bcp)2]n , (n = 1‒, 0, 1+, 2+). In Kapitel 4 wird die Synthese von niedervalenten, homo- und heteroleptischen Eisen- und Kobaltkomplexen auf der Grundlage von Bathocuproin- und BIAN-Liganden vorgestellt. Die Komplexe [(MesBIAN)2Fe] (1), [K([18]-crown-6)(thf)2][(DippBIAN)Fe(bcp)] (2-Fe) und [K([18]-crown-6)(thf)2][(DippBIAN)Co(bcp)] (2-Co) wurden isoliert und durch spektroskopische Untersuchungen und quantenchemische Berechnungen charakterisiert. Abschließend werden in Kapitel 5 die Ergebnisse der einzelnen Kapitel dieser Arbeit zusammengefasst.