Chemical Photocatalysis with Flavins - New Applications and Catalyst Improvement

Stipendiatin/Stipendiat: Dr. Susanne Roeder

Die Solarenergie ist von allen erneuerbaren Energieformen die energiereichste: Pro Jahr strahlt die Sonne auf Deutschland viermal so viel Energie, wie die gesamte Menschheit in diesem Zeitraum verbraucht.Die Natur nutzt diese Energie mit Hilfe der Photosynthese.In Anlehnung an dieses Vorbild ist auch die direkte Umwandlung von Solarenergie in elektrische Energie durch Photovoltaik bereits weit entwickelt und kommerzialisiert.Chemisch-technische Verfahren, in denen Sonnenenergie direkt in chemisch gespeicherte Energie umgewandelt wird, sind weit weniger entwickelt. Solche Verfahren wären aber für eine nachhaltige Entwicklung sehr interessant, da sie sowohl Probleme der Energiespeicherung lösen und als auch wichtige Ausgangsmaterialien für die chemische Synthese liefern könnten. Bei der chemischen Photokatalyse sollten zur Lichtanregung der blaue oder grüne Teil des Sonnenlichtspektrums genutzt werden, der die Erde mit besonders hoher Intensität erreicht. Für Laboranwendungen stehen hier mit high power LEDs zudem energieeffiziente, preiswerte Lichtquellen für diesen Wellenlängenbereich zur Verfügung.Flavine gehören zu den wichtigsten biologischen Redoxcofaktoren. Nach Anregung mit blauem Licht sind Flavine, je nach Redoxzustand, starke Reduktions- oder Oxidationsmittel. Diese Eigenschaft wird genutzt, um chemische Reaktionen zu katalysieren. Flavinphotokatalysen wurden in den vergangenen Jahren genutzt, um einfache organische Oxidationsreaktionen mit blauem Licht und Luftsauerstoff als terminalem Oxidationsmittel zu untersuchen. Dabei zeigte sich, dass z.B. Benzylalkohole effizient und ohne Nebenreaktionen zu den korrespondierenden Aldehyden photooxidiert werden. Aufbauend auf diesen Vorarbeiten sollen nun photokatalytische C-C-Bindungsknüpfungen durch Abfang von Reaktionsintermediaten untersucht werden. Einfachen Benzylamine, Tetrahydroisochinoline und Benzylether sollen mit verschiedenen Nucleophilen zur Reaktion gebracht werden.

Förderzeitraum:
01.11.2009 - 31.10.2012

Institut:
Universität Regensburg
Lehrstuhl für Organische Chemie

Betreuer:
Prof. Dr. Burkhard König

E-Mail: E-Mail schreiben

URL: https://www.kpluss.com/de-de/

Publikationen: