Synthesis and Reactivity of Photocatalytically Active 3d-Transition Metal Complexes with N-Heterocyclic Ligands

Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Open Access Type:	Primary Publication
Place of Publication:	Regensburg, Deutschland
Date:	21 March 2025
Referee:	Prof. Dr. Robert Wolf and Prof. Dr. Burkhard König and Prof. Dr. Patrick Nürnberger
Date of exam:	7 February 2025
Institutions:	Chemistry and Pharmacy > Institut für Anorganische Chemie Chemistry and Pharmacy > Institut für Anorganische Chemie > Arbeitskreis Prof. Dr. Robert Wolf
Projects:	TRR 325: Kontrolle der chemischen Photokatalyse durch Molekülverbände Funded by: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) (444632635)
Keywords:	Cobalt, Eisen, Photoredox Katalyse
Dewey Decimal Classification:	500 Science > 540 Chemistry & allied sciences
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Yes
Item ID:	74814

Abstract (English)

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 ...

Abstract (English)

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.

Translation of the abstract (German)

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 ...

Translation of the abstract (German)

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.

Details

Preview

Export bibliographical data

Abstract (English)

Abstract (English)

Translation of the abstract (German)

Translation of the abstract (German)

Download Statistics

Downloads

More literature (via CORE)

University Library