Übergang von liganden-lokalisierten zu delokalisierten Triplett-Zuständen von Übergangsmetall-Komplexen durch chemisches und physikalisches Tuning

Metall-organische Verbindungen werden zunehmend für photochemische und photophysikalische Anwendungen vorgeschlagen bzw. genutzt (Sonnenenergie-Konversion, Sensoren, OLEDs usw.). Dabei sind die untersten Triplett-Zustände von besonderer Bedeutung und erfordern eine genaue Charakterisierung. Ihre Eigenschaften lassen sich durch Variation der Liganden und der Zentralionen über weite Bereiche durchstimmen, was u.a. auf eine Veränderung des Metallcharakters in den Tripletts zurückzuführen ist. Ein Maß dafür ist die Größe der Triplettaufspaltung im Nullfeld (ZFS). Mit diesem ZFS-Parameter ist auch die Stärke der elektronischen Ligand-Ligand-Kopplung, d. h. räumlich getrennter Molekülbereiche, korreliert und damit auch das Lokalisations-/Delokalisations-Verhalten im angeregten Zustand. Wir planen, weiter in den bisher unerforschten Übergangsbereich zwischen kleinerer und mittlerer elektronischer Kopplungsstärke vorzudringen. Diese Untersuchungen sollen erstmals in komplementärer Weise durchgeführt werden, und zwar unter Einsatz optischer Methoden sowie Mikrowellen-Doppelresonanz-(ODMR)-Verfahren. Ferner ist geplant, die Auswirkungen einer Verstärkung der Ligand-Ligand-Kopplung durch physikalische Parameter (Druck, Magnetfeld) zu analysieren. Die Ergebnisse werden zu vertieften Erkenntnissen über photophysikalische Eigenschaften der Triplett-Zustände einer ganzen Substanzklasse führen und sich schließlich im Sinne eines chemischen Tunings anwenden lassen.