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Lichtinduzierte Wasseroxidation durch ein molekulares Manganvanadiumoxid
Author(s) -
Schwarz Benjamin,
Forster Johannes,
Goetz McKenna K.,
Yücel Duygu,
Berger Claudia,
Jacob Timo,
Streb Carsten
Publication year - 2016
Publication title -
angewandte chemie
Language(s) - German
Resource type - Journals
eISSN - 1521-3757
pISSN - 0044-8249
DOI - 10.1002/ange.201601799
Subject(s) - chemistry
In der Natur findet die photosynthetische Wasseroxidation an einem anorganischen Calcium‐Mangan‐Oxo‐Komplex (Oxygen‐Evolving Complex, OEC) im Photosystem II statt. Hier berichten wir über ein synthetisches Modell des OEC auf Basis eines molekularen Manganvanadiumoxids: [Mn 4 V 4 O 17 (OAc) 3 ] 3− . Dessen Herzstück ist ein [Mn 4 O 4 ] 6+ ‐Kubus, der die homogene, lichtgetriebene Oxidation von Wasser zu Sauerstoff katalysiert. Der zentrale Kubus wird durch ein tripodales Polyoxovanadat, [V 4 O 13 ] 6− , sowie drei Acetatliganden stabilisiert. In Kombination mit der Lichtsammeleinheit [Ru(bpy) 3 ] 2+ und dem Elektronenakzeptor S 2 O 8 2− erfolgt die lichtgetriebene Wasseroxidation mit Umsatzzahlen von ca. 1150 und Umsatzfrequenzen von ca. 1.75 s −1 . Elektrochemische, massenspektrometrische sowie spektroskopische Untersuchungen geben einen Einblick in die Stabilität und Reaktivität des Manganvanadiumoxids. Dieses könnte als Modellsystem für die Struktur und Reaktivität des OEC sowie für heterogene Wasseroxidationskatalysatoren fungieren.