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Schwerpunkte

Die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Axel Klein befasst sich mit der Darstellung und Untersuchung neu(artig)er Koordinationsverbindungen (Komplexe) einschließlich organo-metallischer Derivate. Ziel der Arbeiten ist die gezielte Synthese neuer Verbindungen durch rational design und Verwendung von Koordinationseinheiten (Komplex-Fragmenten) mit spezifischen Eigenschaften in einkernigen oder mehrkernigen Komplexen oder als Teile von Hybridmaterialien.

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 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.

Potentielle Anwendungen der Koordinationseinheiten:

  • Ein- und mehrkernige Komplexe in der (Elektro)Katalyse
  • Einbettung in polymere Strukturen, in anorganischen Festkörpern oder dünnen Filmen zur Darstellung von Hybrid-Materialien mit interessanten Eigenschaften (Katalyse, Lumineszenz etc.)
  • Metallkomplexe mit cytotoxischen Eigenschaften
  • Prekursor-Materialien zur Abscheidung von Metallen oder Metallchalkogeniden, Metallpniktiden etc.

Derzeit laufende Forschungs-Projekte:

  • Organonickel-Komplexe im Hinblick auf Katalyse von C‒C Kreuzkupplungen (DFG project KL 1194/15-1)
  • Lumineszente organometallische Platin-, Palladium- und Nickel Komplexe (DFG SPP 2102 – light controlled reactivity of metal complexes)
  • Darstellung und Untersuchung cytotoxischer organometallischer Platin- und Palladium-Komplexe
  • Aktivierung organometallischer Diimine-Nickelkomplexe und Elektro-Katalyse
  • Komplexe mit Stickstoff-reichen Liganden für Anwendungen in der Lewis-Säure-Katalyse
  • Kupfer-Komplexe mit Stickstoffliganden von biologischer Relevanz
  • Neuartige Thiosemicarbazonliganden und deren Komplexe
  • Synthese und Verwendung von Eisen-Schwefel-Cluster in Materialien
  • Hybridmaterialien aus Halbleiter-Nanopartikeln und Komplexen
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  • Abb. 1: Platin-Koordinationschemie: Absorptionsspektren und Emissionsspektren verschiedener lumineszenter Komplexe [Pt(L)(dmso)]. (Eur. J. Inorg. Chem. 2017)
  • Abb.2: Eisen-Schwefel-Cluster: Neue Synthesewege für [Fe4S4X4]-Cluster. (Dalton Trans 2015)
  • Abb 3: Elektrochemische Aktivierung: X-Band ESR-Spektren des PBN-CF3-Spintraps. Die CF3-Radikals wurden aus dem Komplex [Ni(tBu3terpy)(CF3)2] durch oxidative Aktivierung erhalten (J. Am. Chem. Soc. 2013).