Postsynthetischer Aufbau molekularer DNA-Chromophor-Architekturen als Lichtsammelsysteme für die Photokatalyse

• Antragsteller: Professor Dr. Hans-Achim Wagenknecht
• Fachliche Zuordnung: Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 555940396

Die Gewinnung von Energie aus erneuerbaren Quellen, vorzugsweise aus Sonnenlicht, ist zu einem der wichtigsten Vorhaben der Energiewende geworden, um den Bedarf an nicht nachhaltigen fossilen Energiequellen zu senken. Für die "Energiewende" in der Synthesechemie absorbieren anorganische/organische Chromophore oder ganze Ensembles von Chromophoren als synthetische Antennen das Licht. Hierfür bietet die DANN einen noch wenig erforschten neuen Zugang durch eine programmierte und hierarchisch geordnete Bottom-Up-Anordnung von lichtabsorbierenden Chromophoren in supramolekularen DANN-Architekturen. Im Rahmen dieses Projektes sollen chromophormodifizierte Nucleosidbausteine als Monomere sequenzkontrolliert zu kovalent verknüpften Chromophor-DANN-Architekturen aufgebaut werden. Das Syntheseziel dieses Projektes liegt in einem postsynthetischen Ansatz mit vorsynthetisierten ethinylierten Oligonucleotiden, die über die kupfer- und palladiumkatalysierte Sonogashira-Kupplung mit verschiedenen Chromophoren sequenzspezifisch modifiziert werden. Die photochemische Bedeutung dieses Projektes im Sinne der Grundlagenforschung liegt in der wissenschaftlichen Erkenntniskette von den einzelnen Chromophoren zu den DANN-basierten Architekturen, um das Potential der DANN als supramolekularer Strukturbildner herauszuarbeiten. Ferner werden fundamentale Erkenntnisse über den Energie- und Elektronentransfer in diesen DANN-Architekturen als Lichtsammelsysteme erzielt. Beispielhaft sollen die die Triplett-Triplett Aufkonversion des sichtbaren Lichtes in UV-Licht durch die DANN-Lichtsammelsystemen realisiert und an Photokatalysen sowohl in wäßrigen als auch organischen Lösungsmitteln getestet werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen