Aktivierung eines biomimetischen [FeFe]‐Hydrogenase‐Komplexes für die H2‐Produktion mit sichtbarem Licht. (23rd March 2022)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Buday, Philipp; Kasahara, Chizuru; Hofmeister, Elisabeth; Kowalczyk, Daniel; Farh, Micheal K.; Riediger, Saskia; Schulz, Martin; Wächtler, Maria; Furukawa, Shunsuke; Saito, Masaichi; Ziegenbalg, Dirk; Gräfe, Stefanie; Bäuerle, Peter; Kupfer, Stephan; Dietzek‐Ivanšić, Benjamin; Weigand, Wolfgang
• Is Part Of: Angewandte Chemie. Volume 134:Number 20(2022)
• Page Start: n/a
• Page End: n/a
• Publication Date: 2022-03-23
• Subjects: H2-Produktion -- Oligothiophen -- Operando EPR-Spektroskopie -- Photokatalyse -- [FeFe]-Hydrogenase-Modellkomplexe; Chemistry -- Periodicals; 540
• DOI: 10.1002/ange.202202079
• Languages: English
• ISSNs: 0044-8249

Abstract

Abstract: Inspiriert von dem aktiven Zentrum der natürlichen [FeFe]‐Hydrogenasen haben wir eine kompakte und edelmetallfreie Dyade aus Photosensibilisator (PS) und Katalysator (CAT) entwickelt, die bei Bestrahlung mit sichtbarem Licht Wasserstoff generiert. PS‐CAT ist ein prototypischer [FeFe]‐Hydrogenase‐Modellkomplex, der π‐konjugierte Oligothiophene als Sammeleinheit für Licht nutzt. PS‐CAT und seine Wechselwirkung mit dem Opferdonor 1, 3‐Dimethyl‐2‐phenylbenzimidazolin wurden mittels stationärer und zeitaufgelöster Spektroskopie untersucht, verbunden mit elektrochemischen Methoden und photokatalytischen Untersuchungen mit sichtbarem Licht. Über EPR‐Spektroskopie während der Photokatalyse ( operando ) wurde die Bildung einer aktiven [Fe I Fe 0 ]‐Spezies sichtbar, die, in Übereinstimmung mit theoretischen Berechnungen, mutmaßlich für die effektive Katalyse (TON≈210) verantwortlich ist. Abstract : Eine edelmetallfreie Photokatalysator‐Dyade PS‐CAT wurde im Rahmen der photokatalytischen Wasserstofferzeugung mit sichtbarem Licht eingesetzt. Der prototypische [FeFe]‐Hydrogenase‐Modellkomplex, der π‐konjugierte Oligothiophene als Sammeleinheit für Licht enthält, zeigt eine bemerkenswerte photokatalytische Aktivität. Operando EPR‐Spektroskopie unter Einsatz des Opferdonors BIH deutet in Übereinstimmung mit quantenchemischen Rechnungen auf die Bildung einer aktiven [Fe I Fe 0 ]‐Spezies während der Photokatalyse hin.