Synthese und EPR-spektroskopische Untersuchungen von Kupfer(II)- und Eisen(III)-Modellsystemen

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Ziel dieser Arbeit war die Synthese von Modellsystemen zur Validierung gepulster EPR-spektroskopischer Abstandsmessungen, wie PELDOR und RIDME, die Abstands- und Dynamikbestimmungen zwischen Spin-Zentren im Bereich von 1,5-15 nm ermöglichen. Im Fokus standen paramagnetische Kupfer(II)- und Eisen(III)-Metallzentren. Neben der Synthese eines dreikernigen Kupfer(II)-Helicates wurde auch ein bislang unbekanntes zweikerniges Kupfer(II)-Helicat erfolgreich hergestellt. Diese Systeme ermöglichten erstmalig die Untersuchung selbstorganisierter supramolekularer Helicate durch EPR-Methoden. Die PELDOR-Daten wurden mit dem Programm PeldorFit ausgewertet und zeigten gute Übereinstimmung mit Kristallstrukturen und theoretischen Berechnungen. Zudem wurde ein zweikerniges, dreisträngiges high-spin Eisen(III)-Helicat synthetisiert, wobei die Liganden durch Iminkondensation variabel gestaltet werden konnten. Abschließend wurde ein neuartiges rigides Eisen(III)-Porphyrin/Nitroxid-Modellsystem hergestellt, isoliert und charakterisiert, was Abstandsmessungen von Fe(III)/Nitroxid-Abständen ermöglicht. Zudem kann ein gezielter Wechsel des Spin-Zustands provoziert werden, und eine Dimerisierung des Modellsystems erlaubt die Untersuchung von Nitroxid/Nitroxid-Abständen.