Matthias Kirste

• Die vorliegende Dissertationsschrift mit dem Titel: „Ruthenium(II)- und Rhenium(I)-Komplexe des 1,6,7,12-Tetraazaperylens und seiner Dimethyl- und Tetramethylderivate“ von Matthias Kirste wurde unter der Leitung des Herrn Prof. Dr. Hans-Jürgen Holdt am Institut für Chemie der Universität Potsdam angefertigt. Die Arbeit beschäftigt sich mit Ruthenium(II)- und Rhenium(I)-Komplexen des großflächigen Liganden 1,6,7,12-Tetraazaperylen (tape) und seiner 2,11-Dimethyl-(dmtape)- und 2,5,8,11-Tetramethyl-(tmtape)-derivate. Es wurden die bekannten Herstellungen des tape- sowie des dmtape-Liganden verbessert und die Synthese des tmtape-Liganden neu entwickelt. Zudem gelang mit einer neu entwickelten chemischen Reaktion die Synthese des dianionischen 3,10-Disulfonato-1,6,7,12-tetraazaperylens. Mit dmtape und tmtape wurde jeweils ein neuer Ruthenium(II)-Komplex hergestellt. Die Komplexe wurden photophysikalisch und elektrochemisch charakterisiert. KT-DNS-Interkalationen wurden von einkernigen Ruthenium(II)-Komplexen mit jeweils tape-, dmtape- undDie vorliegende Dissertationsschrift mit dem Titel: „Ruthenium(II)- und Rhenium(I)-Komplexe des 1,6,7,12-Tetraazaperylens und seiner Dimethyl- und Tetramethylderivate“ von Matthias Kirste wurde unter der Leitung des Herrn Prof. Dr. Hans-Jürgen Holdt am Institut für Chemie der Universität Potsdam angefertigt. Die Arbeit beschäftigt sich mit Ruthenium(II)- und Rhenium(I)-Komplexen des großflächigen Liganden 1,6,7,12-Tetraazaperylen (tape) und seiner 2,11-Dimethyl-(dmtape)- und 2,5,8,11-Tetramethyl-(tmtape)-derivate. Es wurden die bekannten Herstellungen des tape- sowie des dmtape-Liganden verbessert und die Synthese des tmtape-Liganden neu entwickelt. Zudem gelang mit einer neu entwickelten chemischen Reaktion die Synthese des dianionischen 3,10-Disulfonato-1,6,7,12-tetraazaperylens. Mit dmtape und tmtape wurde jeweils ein neuer Ruthenium(II)-Komplex hergestellt. Die Komplexe wurden photophysikalisch und elektrochemisch charakterisiert. KT-DNS-Interkalationen wurden von einkernigen Ruthenium(II)-Komplexen mit jeweils tape-, dmtape- und tmtape als interkalative Einheit vermessen. Es zeigte sich, dass diese Komplexe mit einer hohen Bindungsaffinität in die doppelsträngige KT-DNS interkalieren. Aus den mononuklearen Ruthenium(II)-Komplexen gelang die Herstellung von heterodinuklearen RuIIReI-Komplexen, die charakteristische Signale in ihren UV/Vis-Absorptionsspektren zeigen und sehr leicht jeweils ein- sowie zweifach im Bereich von 70 mV bis -80 mV und -440 mV bis -600 mV vs. GKE reduzierbar sind. Diese dmtape- sowie tmtape-verbrückten heterodinuklearen RuIIReI-Komplexe ermöglichen eine Feinjustierung ihrer photophysikalischen und elektrochemischen Eigenschaften, wobei in dieser Arbeit mithilfe einer chemischen Reaktion eine gezielte Einstellung dieser Eigenschaften gezeigt werden konnte. Metallkomplexe mit solchen charakteristischen, leicht einstellbaren photophysikalischen sowie elektrochemischen Eigenschaften sind geeignete Sensor- und Elektronen-Shuttle-Moleküle besonders für bioanalytische Einsatzgebiete. Zudem könnten die vielen Einstellmöglichkeiten der elektronischen Struktur dieser Komplexe sehr interessant für katalytische Anwendungen sein.…
• The present dissertation with the topic: “ruthenium(II) and rhenium(I) complexes of the 1,6,7,12-tetraazaperylene and its dimethyl and tetramethyl derivatives” by Matthias Kirste was done at the University of Potsdam under the direction of Prof. Dr. Hans-Jürgen Holdt. The work deals with ruthenium(II) and rhenium(I) complexes of the large surface ligand 1,6,7,12-tetraazaperylene (tape) and its 2,11-dimethyl (dmtape) and 2,5,8,11-tetramethyl (tmtape) derivatives. The known preparations of tape and dmtape were improved and the synthesis of tmtape was newly developed. In addition, the synthesis of a dianonic 3,10-disulfonato-1,6,7,12-tetraazaperylene was achieved, using a newly developed chemical reaction. Respectively, a new ruthenium(II) complex from dmtape and tmtape was synthesized. The complexes were characterized by absorption spectroscopy and cyclic voltammetry. A DNA binding study shows that the mononuclear ruthenium(II) complexes from tape, dmtape and tmtape intercalate into double-stranded CT-DNA with high binding affinities.The present dissertation with the topic: “ruthenium(II) and rhenium(I) complexes of the 1,6,7,12-tetraazaperylene and its dimethyl and tetramethyl derivatives” by Matthias Kirste was done at the University of Potsdam under the direction of Prof. Dr. Hans-Jürgen Holdt. The work deals with ruthenium(II) and rhenium(I) complexes of the large surface ligand 1,6,7,12-tetraazaperylene (tape) and its 2,11-dimethyl (dmtape) and 2,5,8,11-tetramethyl (tmtape) derivatives. The known preparations of tape and dmtape were improved and the synthesis of tmtape was newly developed. In addition, the synthesis of a dianonic 3,10-disulfonato-1,6,7,12-tetraazaperylene was achieved, using a newly developed chemical reaction. Respectively, a new ruthenium(II) complex from dmtape and tmtape was synthesized. The complexes were characterized by absorption spectroscopy and cyclic voltammetry. A DNA binding study shows that the mononuclear ruthenium(II) complexes from tape, dmtape and tmtape intercalate into double-stranded CT-DNA with high binding affinities. The mononuclear ruthenium(II) complexes from dmtape and tmtape were converted into heterodinuclear Ru(II)Re(I)-complexes, which show characteristic signals in their UV/Vis absorption spectra and are easy to reduce one and two times in the range of 70 mV to 80 mV and -440 mV to -600 mV vs. SCE. These dmtape and tmtape bridged heterodinuclear Ru(II)Re(I)-complexes enable a fine adjustment of their photophysical and electrochemical properties, whereby in this work a targeted adjustment of these properties could be shown with the help of a chemical reaction. Metal complexes with such characteristic, easily adjustable photophysical and electrochemical properties are suitable sensor and electron-shuttle molecules, especially for bioanalytical applications. In addition, the many adjustment options for the electronic structure of these complexes could be very useful for catalytic processes.…