Prof. i. R. Dr. rer. nat. Wolfgang Rettig

• SFB 448 III: Mehrschritt-Elektron-Transfer in Farbstoff-Dendrimer-Gerüsten (Teilprojekt C 3)

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  <p>Der gezielte Aufbau künstlicher Photosynthese-ähnlicher Systeme erfordert die Beherrschung der photoinduzierten Ladungstrennung über relative grosse Entfernungen. Beim Design dieser Systeme müssen potentiell konkurrierende Prozesse wie der Energie-Transfer und intrinsische Löschprozesse der beteiligten Chromophore berücksichtigt werden. Das vorliegende Projekt basiert auf einem Konzept, bei dem Donor und Akzeptor-Chromophore in sphärische Strukturen, d.h. in kugelförmigen Dendrimeren gezielt eingebaut werden. Dadurch lassen sich Farbstoff-Dendrimer-Gerüste aufbauen, die eine sehr große Variabilität hinsichtlich der Donor-Akzeptor-Eigenschaften der Chromophore und ihrer sterischen Anordnung zulassen.</p> <p>Im vorliegenden Projekt sollen nun auf der Basis der bereits entwickelten Pyren-Dendrimere die Untersuchungen zur Charakterisierung der Mikro-Umgebung der einzelnen Generationen auf Dendrimere mit Sonden in höheren Generationen abgeschlossen werden. Ausgehend von den Ergebnissen zu geeigneten Elektronen-Donor-Akzeptor-Kombinationen in Modellsystemen liegt der Schwerpunkt der Arbeiten auf der photophysikalischen Charakterisierung des intramolekularen Elektronen-Transfers in den Dendronen und Dendrimeren. Der Fokus liegt auf Systemen, bei denen ein Ein-Elektronen-Transfer von der Peripherie zum Zentrum oder bei entsprechender Donor-Akzeptor-Anordnung von innen nach außen realisiert werden kann. Die Akzeptoren sollen dabei so eingebaut werden, dass der Polaritätsgradient zum Tragen kommen kann. Darüber hinaus sollen die Untersuchungen auf Systeme ausgeweitet werden, bei denen das Zentrum bzgl. eines Elektronen-Transfers inert ist und ein potentieller multipler Elektronen-Transfer zwischen den Donor- bzw. Akzeptorgruppen der beteiligten Generationen auftreten kann.</p> <p>Die Untersuchung der Elektronen-Transfer Eigenschaften erfolgt insbesondere unter Variation der Viskosität der Lösungsmittelumgebung, um den Einfluss konformativer Faktoren bzw. der Dendrimerflexibilität auf die Transferprozesse zu charakterisieren.</p>

• Variation des Chromophors in rekonstituierten Bakteriorhodopsin-Varianten

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  Die polymethinische Triadenregel von Dähne gestattet, die Farbänderungen von Bakteriorhodopsin zu interpretieren. Mit Hilfe zweier limitierender Valenz-Bond Grenzstrukturen lassen sich die Absorptionseigenschaften rekonstituierter Bakteriorhodopsin-Derivate voraussagen. Dies bietet die Chance zur Entwicklung neuer holographischer Materialien zur Informationsspeicherung. Auch der Mechanismus des Farbensehens im Auge ist unter einem neuen Aspekt zugänglich.

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