Hangman-Porphyrin-Verbindungen als biomimetische Modellkomplexe für selektive Oxidationsreaktionen durch die Aktivierung von Wasserstoffperoxid und Sauerstoff

Künstliche Katalysatorsysteme basierend auf der Hangman-Porphyrin-Architektur sollen entwickelt werden, um eine Brücke zwischen der homogenen, heterogenen und biologischen Katalyse.zu schlagen Wir konzentrieren uns hierbei auf die Modifikation des Xanthen-Rückgrats, welches einerseits über eine Protonen-Donor-Akzeptor-Funktionalität (z.B. Carboxylat- oder Pyridyl-Gruppe) verfügt und andererseits eine Metalloporphyrin-Einheit beinhaltet. Das Metalloporphyrin wird über weitere ausgewählte Aryl-Gruppen in meso-Position verfügen, die eine spezielle zusätzliche Anwendung erlauben. Als Erstes werden wir die katalytischen Eigenschaften in homogenen Systemen untersuchen. Zweitens, die Einführung wasserlöslicher meso-Arylgruppen soll Untersuchungen unter biologisch relevanten Bedingungen ermöglichen (d.h. in Wasser). Drittens, die Einführung polymerisierbarer Arylgruppen soll es ermöglichen, funktionale organische Netzwerke aufzubauen, die anschließend als heterogene Katalysatoren verwendet werden können. In allen drei Fällen wird zunächst die Aktivität und Selektivität in der Aktivierung von Wasserstoffperoxid und/oder Sauerstoff untersucht, und danach die Fähigkeit, organische Moleküle zu oxidieren; d.h. die Nachahmung der biologischen Oxigenase-Reaktion. Verschiedene spektroskopische und elektrochemische Methoden zur Isolation und Charakterisierung von Intermediate werden verwendet werden, um mögliche katalytische Mechanismen vorzuschlagen.