Dokument:
Entwicklung von artifiziellen selbstorganisierenden
Antennen-/Elektronentransfer-Einheiten
| Titel: | Entwicklung von artifiziellen selbstorganisierenden Antennen-/Elektronentransfer-Einheiten | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=2198 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20020130-000198-7 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Katterle, Martin [Autor] | |||||||
| Dateien: |
| |||||||
| Beitragende: | Prof. Dr. Holzwarth, Alfred R. [Gutachter] Prof. Dr. Martin, Hans-Dieter [Gutachter] Prof. Dr. Scheer, Hugo [Gutachter] | |||||||
| Stichwörter: | artifizielle Photosynthese, Dyaden, lichtinduzierterLadungstransfer, Fulleren, Bakteriochlorin, Zinkchlorinaggregate,Elektronentransfer | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik » 540 Chemie | |||||||
| Beschreibung: | In dieser Arbeit wurde erstmalig der Aufbau einer artifiziellen photosynthetischen Einheit, bestehend aus einem selbstorganisierten Antennenaggregat und einer koaggregierten Elektronentransfereinheit beschrieben. Hierzu wurden einfache, effiziente Umsetzungen ausgehend von Chlorophyll a und Bakteriochlorophyll a entwickelt, um zu (Bakterio)Phäophorbid Elektronentransfer-Verbindungen zu gelangen. In diesen ET-Dyaden wurden als Elektronenakzeptorkomponenten Fulleren (C60) und Chinone benutzt. Es konnten verschiedene neue Chlorin-Fulleren-Dyaden in wenigen Syntheseschritten synthetisiert und isoliert werden. Der Abstand zwischen Donor- und Akzeptorkomponenten variiert durch die Verwendung verschiedener Verknüpfungselemente. Aufbauend auf diesem neu erarbeiteten semisynthetischen Konzept konnten durch Seitengruppenmodifizierungen am Tetrapyrrol-Makrozyklus weitere neue ET-Dyaden mit unterschiedlichen Funktionalitäten synthetisiert werden. Die ET-Dyaden wurden mit zeitaufgelöster Fluoreszenz- und Absorptionsspektroskopie im Subpikosekundenbereich hinsichtlich der lichtinduzierten Ladungstrennung nach selektiver Anregung des Donor-Chromophors untersucht. Einige dieser Chlorin-Fulleren-Dyaden bilden in Benzol einen langlebigen ladungsgetrennten Zustand mit Lebenszeiten im Nanosekunden-Bereich. In polaren Lösungsmitteln verlief die Kinetik bei allen ET-Dyaden sowohl der Ladungstrennung als auch der Ladungsrekombination wesentlich schneller. Ein völlig neuer Weg zur Herstellung einer artifiziellen photosynthetischen Einheit wurde durch die Synthese von Bakteriochlorin-ET-Dyaden eröffnet. Als Elektronenakzeptoren wurden Fulleren C60 bzw. ein Anthrachinon-Derivat gewählt. Diese ET-Dyaden zeichnen sich durch eine extrem langwellige Absorption (~750 nm) aus, so daß sie als ET-Module mit supramolekularen Zinkchlorin-Aggregaten als Antenneneinheit kombiniert werden konnten. Es gelang erstmals, eine selbstorganisierte artifizielle Antennen-/ET-Dyaden-Einheit herzustellen. Diese artifiziellen Systeme wurden mit stationärer und zeitaufgelöster Fluoreszenzspektroskopie hinsichtlich des Energie- und Ladungstransfers charakterisiert. Es konnte gezeigt werden, daß ein sehr effizienter Energietransfer (Ausbeute ca. 75 %) zum Energieakzeptor erfolgt, wenn kein Elektronenakzeptor vorhanden ist. Mit angekoppelter ET-Dyade ist die Ausbeute des Energietransfers >90%. Die spektroskopischen Untersuchungen lassen außerdem den Schluß zu, daß eine lichtinduzierte Ladungstrennung in der angekoppelten ET-Dyade stattfindet. Damit ist erfolgreich eine selbstorganisierte biomimetische Anordnung geschaffen worden, welche die Funktion einer natürlichen photosynthetischen Antennen/RZ-Einheit nachvollzieht. Diese funktionelle selbstorganisierte Antennen/RZ-Einheit könnte z. B. die Grundlage für den Aufbau supramolekularer Systeme zur Sonnenenergieumwandlung sein. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Chemie | |||||||
| Dokument erstellt am: | 30.01.2002 | |||||||
| Dateien geändert am: | 12.02.2007 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 30.01.2002 | |||||||
| Datum der Promotion: | 30.01.2002 |
