Quantenchemische Berechnungen von zweiwertigen Kohlenstoff(0)-Verbindungen und verwandten Molekülen

• Antragsteller: Professor Dr. Gernot Frenking
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Chemie: Elektronenstruktur, Dynamik, Simulation ; Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung ; Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 137153642

• Erstellungsjahr: 2019

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Die theoretischen Untersuchungen, die im Rahmen dieses Projektes durchgeführt wurden, haben zu einer großen Bereicherung der Chemie der Hauptgruppenelemente geführt. Das ursprünglich nur für Carbone CL2 postulierte Modell erwies sich auch für verwandte Moleküle, bei dem Zahl und Art des Zentralatoms sowie die Art der Liganden variiert wurden, als außerordentlich fruchtbar. Die gilt sowohl für die Vorhersage von neuen Molekülen wie auch für die Erklärung von ungewöhnlichen Bindungen. Wir haben aber auch in rein theoretischen Untersuchungen die Grenzen des Modells er dativen Bindung ausgelotet. Ausgehend von Carbonen sind wir inzwischen bei einer generellen Untersuchung von niedervalenten Hauptgruppenverbindungen gelandet, die wir sowohl in Bezug auf ihre Stabilität und Bindungsverhältnisse wie auch auf ihre Reaktivität untersucht haben. Die Arbeiten haben gezeigt, dass das Potential der theoretischen Untersuchungen von neuartigen Donor-Akzeptor-Komplexen von Atomen und zweiatomigen Fragmenten der mittleren Hauptgruppenelemente noch lange nicht erschöpft ist. Im Rahmen eines neuen genehmigten DFG-Projekts werden wir uns stärker mit der Reaktivität der Moleküle mit dativen Bindungen widmen.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• “Stabilization of Heterodiatomic SiC Through Ligand Donation. Theoretical Investigation of SiC(L)2 (L = NHCMe, CAACMe, PMe3)”. Angew. Chem. 127, 12494 (2015); Angew. Chem. Int. Ed. 54, 12319 (2015)
  D.M. Andrada and G. Frenking
  
• “Two-Coordinate Group 14 Element(II) Hydrides as Reagents for the Facile, and Sometimes Reversible, Hydrogermylation/Hydrostannylation of Unactivated Alkenes and Alkynes". Chem. Sci. 6, 7249 (2015)
  T. J. Hadlington, M. Hermann, G. Frenking, C. Jones
  
• “A Triatomic Silicon(0) Cluster Stabilized by a Cyclic Alkyl(amino) Carbene". Angew. Chem. 128, 3210 (2016); Angew. Chem. Int. Ed. 55, 3158 (2016)
  K. C. Mondal, S. Roy, B. Dittrich, D. M. Andrada, G. Frenking, H. W. Roesky
  
• “Donor-Acceptor Bonding in Novel Low-Coordinated Compounds of Boron and Group-14 Atoms C - Sn". Chem. Soc. Rev. 45, 1129 (2016)
  G. Frenking, M. Hermann, D.M. Andrada, N. Holzmann
  
• “A C2 Fragment as Four-Electron σ Donor". Z. Anorg. Allg. Chem. 643, 1096 (2017)
  W. Petz, D. M. Andrada, M. Hermann, G. Frenking, B. Neumüller
  
• “Carbones as Ligands in Novel Main-Group Compounds E[C(NHC)2]2 (E = Be, B+, C2+, N3+, Mg, Al+, Si2+, P3+). A Theoretical Study", Chem. Eur. J. 23, 3347 (2017)
  M. Hermann, G. Frenking
  
• "Dative and Electron-Sharing Bonding in C2F4“. Chem. Eur. J. 24, 9083 (2018)
  D. M. Andrada, J. L. Casalz-Sainz, A. M. Pendas, G. Frenking
  
• “Dative versus Electron-Sharing Bonding in N-Oxides and Phosphane Oxides R3EO and Relative Energies of the R2EOR Isomers (E = N, P; R = H, F, Cl, Me, Ph). A Theoretical Study". Phys. Chem. Chem. Phys. 20, 11856 (2018)
  T. Yang, D.M. Andrada, G. Frenking