Neue Zweielektronen-Redoxsysteme

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Cyclische Amidine wie die 4H-Imidazole 1 und die Tetraazafulvalene 2 repräsentieren neue Vertreter reversibler Zweielektronen-Redoxsysteme und sind in hoher struktureller Vielfalt durch einfache Reaktionen erhältlich. Im Rahmen dieses Projektes sollen detaillierte Kenntnisse zum Elektronentransfer von der reduzierten Form der pi-Systeme 1 und 2 auf Sauerstoff und andere Elektronenakzeptoren gewonnen werden. Dazu sollen neuartige Derivate synthetisiert, spektroskopisch und elektrochemisch charakterisiert und in Folgereaktionen involviert werden. Es schließt sich ein Studium des Reduktions-Reoxidationsprozesses an, um einen tieferen Einblick in den Mechanismus des Elektronentransfers zu erhalten. Zu untersuchende Parameter sind: Lage der Redoxpotentiale in Abhängigkeit von der Struktur, Auffinden eines optimalen Reduktionsmittels, Reversibilität und Anzahl der Cyclen, Nachweis und Struktur von wichtigen Intermediaten (Radikaldianionen bei Reduktion, Radikalkation bei erstem SET), Bildung von Charge-Transfer-Komplexen u. a. m. Ziel ist es, die Grundlagen für neue redoxschaltbare Materialien z. B. für Signalaufzeichnungen und für die biochemische Analytik (hochempfindlicher Sauerstoffnachweis, Ersatz von Peroxidasen als Label) zu schaffen. Gleichzeitig besteht Interesse an einer in situ-Genierung von Wasserstoffperoxid, welches für präparative Anwendungen in Form selektiver Oxidationsprozesse nutzbar ist.