Theoretische Studien zu Oxidationsreaktionen von Vanadiumkomplexen in wässriger Lösung

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Ziel der Arbeiten ist es, Peroxovanadium(V)-Komplexe mit biogenen Liganden hinsichtlich ihrer Strukturen und Reaktivitäten in Oxidationsreaktionen mit dem Instrumentarium der Computational Chemistry zu untersuchen. Ein Schwerpunkt bildet dabei das Studium von Effekten des Lösungsmittels Wasser auf Geometrien, NMR-chemische Verschiebungen und Reaktionsbarrieren, wofür u. a. dynamische Methoden zum Einsatz kommen sollen. Es werden Einblicke in strukturelle und mechanistische Details erwartet, die auch für die physiologische Wirksamkeit von Vanadiumkomplexen als Insulinmimetika von Interesse sein können. Darüber hinaus soll getestet werden, ob sich bei geeigneter Variation der Liganden eine Korrelation der berechneten Vanadium-chemischen Verschiebungen mit den Aktivierungsbarrieren vorhersagen läßt. Eine derartige NMR/Reaktivitäts-Korrelation wäre ein Beitrag zu einem rationellen Design bzw. zur Optimierung potentieller Katalysatoren und sollten deren "Screening" anhand der berechneten oder gemessenen 51V-NMR-Spektren gestatten.