Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Leipzig, Institut für Anorganische Chemie durchgeführt. Im Rahmen des Vorhabens sollen Struktur-Wirkungsbeziehungen zwischen f-Elementen und calixarenartigen Ligandensystemen mit Naturstoffbasierten Bindungsfunktionen in Hinblick auf eine mögliche Mobilisierung in der Umwelt untersucht werden. Zur Aufklärung solcher Wechselwirkungsmuster werden verschiedene Teilaspekte bearbeitet werden, die von der Synthese makrozyklischer, calixarenartiger Liganden mit Chitosan-analogenindungsfunktionen, über experimentelle und theoretische Studien zum Komplexbildungsverhalten in Lösung bis hin zu einer exakten Aufklärung von Speziesverteilungen sowie Verteilungs- und Transportmechanismen in umweltrelevanten Systemen reichen und eine Ableitung der geltenden Struktur-Wirkungsbeziehungen erlauben Für die Verwirklichung dieser Ziele müssen sowohl synthetische Arbeiten zur Darstellung der Liganden und entsprechender Metallkomplexe als auch verschiedene Charakterisierungsmethoden für die Identifizierung der in Lösung oder festen Zustand vorliegenden Spezies durchgeführt werden: a) Synthese und Charakterisierung von naturstoffbasierten Liganden in Form von funktionalisierten, calixaren-artigen Makrozyklen mit Chitosan-analogen Bindungsfunktionen (z.B. Ethanol-Amin, Hydroxamat, oder Catecholat-Donorfunktionen). b) Darstellung und Charakterisierung ausgewählter Lanthanid- und Actinoid-Komplexe (z.B. Actinid: (U(VI,IV), Th(IV), Lanthanoide: Pr, Tb, Dy, Lu)). Charakterisierung der neu synthetisierten Komplexe im festen Zustand (Kristallstrukturanalyse, IR-Spektroskopie), und in Lösung (Massenspektrometrie, IR- und Raman-Spektroskopie, UV/Vis- und NMR-spektroskopische Titrationen. c) Um ein möglichst vollständiges Bild von den chemischen und physikalischen Eigenschaften der neu synthetisierten Komplexe zu erhalten, sind insbesondere auch die Mikrokalorimetrie (isothermale Kalorimetrie) und dazu komplementäre spektrophotometrische Titrationen erforderlich (Bestimmung thermodynamischer Parameter der Komplexbildung).