Die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Axel Klein befasst sich mit der Darstellung und Untersuchung neu(artig)er Koordinationsverbindungen (Komplexe) einschließlich organometallischer Derivate. Ziel der Arbeiten ist die Synthese neuer Verbindungen durch rationales Design und Verwendung von Koordinationseinheiten (Komplex-Fragmenten) mit spezifischen Eigenschaften in einkernigen oder mehrkernigen Komplexen, oder als Teile von Hybridmaterialien. Parallel werden die Systeme auch mithilfe von quantenchemischen Methoden, z.B. DFT, theoretisch modelliert, was ein vertieftes Verständnis beispielsweise ihrer elektronischen Struktur ermöglicht.

Die spezifischen Eigenschaften wie Reaktivität in der Ligandensphäre, Aktivierung von Liganden, Redoxchemie des Zentralmetalls oder der Liganden, Elektron-Transfer, Lumineszenz, Photochemie, Bildung stabiler Radikale, Magnetismus etc. determinieren die potentiellen Anwendungen solcher Verbindungen und Materialien. Gezielte Variation der Metalle und Ligandendesign in Kombination mit geeigneten strukturellen und spektroskopischen Untersuchungs-Methoden erlauben es, Struktur-Eigenschafts-Beziehungen für die Optimierung der Koordinationseinheiten herzustellen.

Derzeit laufende Forschungs-Projekte:

• Lumineszente organometallische Platin-, Palladium- und Nickel-Komplexe (DFG SPP 2102 – light controlled reactivity of metal complexes)
• Organonickel-Komplexe im Hinblick auf Katalyse von C‒C Kreuzkupplungen
• Perfluoroalkyl-Nickel-Komplexe mit NHC-Liganden zur Stabilisierung hoher Oxidationsstufen mit Anwendung in der elektrokatalytischen Trifluormethylierung
• Neuartige Thiosemicarbazonliganden und deren Komplexe
• Hybridmaterialien aus Nanopartikeln und Komplexverbindungen